高溫高載工況下硅烷改性氧化石墨烯/氫氧化鎂復合材料摩擦學特性研究

研究硅烷偶聯(lián)劑改性的氧化石墨烯/氫氧化鎂復合材料在極端高溫和高負載工況下的摩擦特性，是一個多維度的科學探索。以下是對該研究領域的概述：

改性原理： 硅烷偶聯(lián)劑，具有兩性結構，能夠通過一端與氫氧化鎂等無機材料的表面羥基反應，另一端與氧化石墨烯等有機材料形成牢固結合。這種改性可以顯著提升無機填料在有機基體中的分散性和界面結合力，增強復合材料的綜合性能。

復合材料制備：

• 氧化石墨烯功能化：通過化學或物理方法對氧化石墨烯進行處理，增強其與偶聯(lián)劑的反應性。
• 氫氧化鎂表面改性：使用硅烷偶聯(lián)劑對氫氧化鎂進行表面處理。
• 復合材料融合：將改性后的氫氧化鎂與氧化石墨烯結合，并通過熔融共混、溶液浸漬或原位聚合等技術與聚合物基體形成復合材料。

高溫高載工況下的摩擦學性能研究：

• 摩擦系數(shù)：研究復合材料在高溫重載下的摩擦系數(shù)變化，硅烷偶聯(lián)劑的加入預期能降低摩擦系數(shù)。
• 磨損率：評估材料在持續(xù)高強度摩擦下的耐磨性能，改性后的強界面作用有助于提升耐磨性。
• 熱穩(wěn)定性：分析硅烷偶聯(lián)劑如何增強復合材料在高溫下的穩(wěn)定性，防止結構破壞。
• 承載能力：考察復合材料在高載荷下的硬度、強度和抗壓碎性。

表征與分析：

• 利用SEM、TEM、XRD、FTIR等技術觀察復合材料的微觀結構和化學鍵合。
• 使用摩擦磨損試驗機測試不同溫度和載荷下的摩擦系數(shù)和磨損體積，分析硅烷偶聯(lián)劑改性的影響。

結論與應用：

• 根據(jù)實驗結果，總結改性對復合材料摩擦學性能的影響。
• 探討復合材料在汽車制動系統(tǒng)、航空航天、高端裝備制造等領域的應用潛力。

通過這項研究，預期能夠為開發(fā)能在極端工況下應用的高性能復合材料提供理論和實踐基礎，推動相關領域的技術進步。