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1、河南科技大学毕业论文II尼龙纳米复合材料的环境性能研究尼龙纳米复合材料的环境性能研究摘摘 要要尼龙纳米复合材料是由 MC 尼龙添加纳米填料的方式制备而成。MC 尼龙作为工程应用很广泛的塑料，与传统的尼龙 6 相比，它具有合成工艺简单、机械性能优异等优点。它因具有重量轻、强度高、耐磨等多种独特性能而被广泛应用于机械、石油化工及国防工业等领域，但是 MC 尼龙在摩擦性能方面仍然存在一些不足。本论文即是对 MC 尼龙的改性研究，以改善其摩擦学性能。在实验过程中通过加入石蜡/膨胀石墨相变复合材料，制备尼龙纳米复合材料。通过磨损试验机测试其在不同线速度、不同材质环的摩擦学性能。结果表明，加入相变复合材料
2、能明显改善 MC 尼龙的摩擦学性能，磨损程度提高了 50%，摩擦因数提高了 75%。在环的线速度方面，对于合金钢环,当环的线速度减小一倍，其耐磨性就增加一倍。钢丝环，当环的线速度减小一倍，其耐磨性就增加 55%左右。对于油润滑环而言，当环的线速度改变，材料耐磨性能的变化方面表现不明显，相比同线速度的钢丝环摩擦，油润滑表现出的耐磨性能有很大的提高。关键词关键词：尼龙纳米复合材料,MC 尼龙，耐磨性，膨胀石墨，相变复合材料河南科技大学毕业论文IIIISTUDYSTUDY ONON THETHE ENVIRONMENTENVIRONMENT PERFORMANCEPERFORMANCE OFOF N
3、YLONNYLON NANOMETERNANOMETER COMPOSITESCOMPOSITESABSTRACTABSTRACTNylon nanometer composite material is prepared by the way of adding nanometer fillers by MC nylon. MC nylon is widely used as a plastic engineering, compared with the traditional nylon 6. It has the advantages of simple synthesis proce
4、ss, excellent mechanical properties, etc. It because of its light weight, high strength, wear and many other unique properties and is widely used in machinery, petroleum chemical industry and defense industry and other fields, but MC nylon in wear-resisting properties still exist some problems. This
5、 thesis is to study the modification of MC nylon in order to improve its wear-resisting properties. In the process of the experiment, the nylon nanometer composites were prepared by the addition of paraffin / expanded graphite phase change composites. The wear-resisting properties of different mater
6、ial rings were tested by wear testing machine, and the hardness of the material was tested with the hardness tester. The results show that adding composite phase change materials can significantly improve the wear-resisting properties of MC nylon, increased wear of 50% friction coefficient increases
7、 75%. In terms of the linear velocity of the ring, for alloy steel ring, when the loop line velocity decreases a times, its wear resistance increases one times. Wire ring, when the ring speed of the wire is reduced, the wear resistance will increase by about 55%. For oily slip ring, ring line speed
8、changes, changes in the resistance of the materials is not 河南科技大学毕业论文IIIIIIobvious and its wear resistance in relatively good state.KEYKEY WORDSWORDS: Nylon nanometer composite material ，MC nylon, wear-resisting property, expanded graphite, phase change material河南科技大学毕业论文IVIV目目 录录第一章第一章 前言前言 .31.11.
9、1 尼龙纳米复合材料的介绍尼龙纳米复合材料的介绍.31.1.1MC1.1.1MC 尼龙的概念尼龙的概念.31.1.2MC1.1.2MC 尼龙的特点尼龙的特点.31.1.3MC1.1.3MC 尼龙的聚合机理及聚合过程中的影响因素尼龙的聚合机理及聚合过程中的影响因素.31.1.4MC1.1.4MC 尼龙纳米材料对摩擦接触表面的介绍尼龙纳米材料对摩擦接触表面的介绍.31.21.2 尼龙纳米复合材料的研究背景、现状及研究意义尼龙纳米复合材料的研究背景、现状及研究意义.31.31.3 摩擦学摩擦学.31.3.11.3.1 摩擦学概况摩擦学概况.31.3.21.3.2 摩擦学基本特征摩擦学基本特征.31.
10、3.31.3.3 摩擦磨损的影响因素摩擦磨损的影响因素.3第二章第二章 实验部分实验部分 .32.12.1 实验材料、试剂及实验仪器实验材料、试剂及实验仪器.32.1.12.1.1 实验材料与试剂实验材料与试剂.32.1.22.1.2 主要实验设备主要实验设备.32.32.3 MCMC 尼龙纳米复合材料的制备尼龙纳米复合材料的制备.32.42.4 性能测试性能测试.3第三章第三章 结果与讨论结果与讨论 .3 尼龙纳米复合材料摩擦性能的分析尼龙纳米复合材料摩擦性能的分析 .3第四章第四章 .3结论结论 .3参考文献参考文献 .3致谢 .3河南科技大学毕业论文11第一章第一章 前言前言1.11.1
11、 尼龙纳米复合材料的介绍尼龙纳米复合材料的介绍1.1.1MC1.1.1MC 尼龙的概念尼龙的概念MC 尼龙也称铸型尼龙或单体浇铸尼龙，其作为一种应用市场范围很宽广的工程塑料，其分子结构上属于尼龙 6，故其性能和特点上也和尼龙 6 基本类似，不同的是它在较低的温度下快速聚合成型，在分子量和结晶度方面表现较高，因此其在工程应用上的一些性能比尼龙 6 要好1。MC 尼龙的制备, 它是在常压下，把熔融状态下的己内酰胺 C6H11NO 加入碱性催化剂与酰化剂共同反应制成待聚单体，然后浇入到一定温度的磨具中，使混合物料很快的进行聚合反应，凝固成坚硬的固体原件，再经过一系列相关工艺的处理，形成预得产物。该尼
12、龙称为单体浇铸尼龙(Monomer Casting Nylon)，也称 MC 尼龙2。MC 尼龙在工程应用上作为一种通用热塑性塑料，因其具有很多优良特点，如分子量很大、结晶度较高、工艺流程简单、聚合温度低、机械强度很高、自润滑、减震消音、耐油脂、耐磨耗、耐化学药品、使用温度范围较广等重要性能而在各机械行业得到广泛应用，它可以替代有色金属及其合金，能达到以塑代钢的目的。根据统计数据，从 1998 年至 2005 年，国内工程塑料消费年均增长速率为 26，预计今后几年的增长率为 1518 。从而在众多领域有很好的应用前景。1.1.2MC1.1.2MC 尼龙的特点尼龙的特点与普通尼龙 6 相比，铸型
13、尼龙生产成本低，工艺简单，不需要复杂的生产设备，模具制作简单。MC 尼龙除了具有一般尼龙产品的性能外.还具有工艺简单、聚合温度低、结晶度高、密度小、力学性能好、相对分子质量大且分布均匀、减振耐磨、耐腐蚀、自润滑、使用温度范围宽等明显优点。铸型尼龙相对分子质量在 710 万左右。铸型尼龙成型制品的尺寸型号不受限制，从理论上讲，只要模具大小允许，制品的尺寸大小也不受限制，而且无方向性，大型的制品可达几百公斤甚至更大的大型尼龙制品。铸型尼龙产品被广泛的用于各种机械仪器零件中，尤其在工程机械中作为耐磨减摩材料河南科技大学毕业论文22代替铜等及其合金，不仅可以节省大量的金属材料，而且其耐磨性比铜好，使用寿命也比铜提升了 l4 倍，和它相配合的轴磨损情况也极大程度得到提升。近年来，以 MC尼龙加工制成的各类产品，相应取代了铜、不锈钢材质和巴氏合金等各类零
