1319 / 2023-03-20 22:57:08

多层界面有序构筑对碳纤维/超高分子量聚乙烯复合材料微动摩擦性能的影响

高技术航运装备的快速发展对超高分子量聚乙烯基水润滑艉管轴承在苛刻工况下的服役性能要求不断提高。然而单一树脂基体很难兼顾水润滑轴承对材料承载性能、耐磨性能的要求，因此碳纤维增强超高分子量聚乙烯复合材料得到应用。为进一步改善碳纤维/超高分子量聚乙烯复合材料界面结合差带来的应力集中、摩擦拔出等问题，界面强化是一种提高复合材料服役稳定性的有效手段。针对轴承在低速重载、低粘度介质润滑条件下造成的严重磨损及润滑失效问题，本研究基于聚合物辅助沉积技术，通过在碳纤维/超高分子量聚乙烯复合材料中进行多层界面有序构筑，对复合材料界面结合性能、力学性能及摩擦学性能同步调控，设计制备适用于水润滑艉轴承的超高分子量聚乙烯复合材料。在此基础上，掌握碳纤维/树脂界面设计及调控技术，明确多层界面构筑对复合材料界面结合的影响规律，揭示复合材料界面结构对热、力传递及摩擦转移行为的作用机制，为解决极端工况下超高分子量聚乙烯基水润滑艉管轴承的磨损、润滑失效及拓展其应用领域提供理论支持和技术指导。