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几种纤维织物复合材料的制备、改性及其摩擦学性能研究
摘要
本研究通过制备几种纤维织物复合材料，并对其进行改性处理，进一步探究复合材料的摩擦学性能。材料制备过程中，选用了不同种类、不同纤维构造的织物作为基材，并利用树脂等材料进行改性，制备出了多种复合材料。在摩擦学性能测试中，通过材料的摩擦系数、表面形貌和磨损率等指标，对不同材料样品的性能进行了比较分析。结果表明，该方法可以有效地提高纤维织物复合材料的摩擦学性能。
关键词：纤维织物；复合材料；改性；摩擦学性能；磨损率
Abstract
Thisstudypreparedseveralfiberfabriccompositematerialsandmodifiedthemtofurtherexplorethetribologicalperformanceofcompositematerials.Intheprocessofmaterialpreparation,differenttypesoffabricswithdifferentfiberstructureswereselectedassubstrates,andvariouscompositematerialswerepreparedbyusingmaterialssuchasresinformodification.Inthetribologicalperformancetest,theperformanceofdifferentmaterialsampleswascomparedandanalyzedthroughindicatorssuchasfrictioncoefficient,surfacemorphology,andwearrate.Theresultsshowedthatthismethodcaneffectivelyimprovethetribologicalperformanceoffiberfabriccompositematerials.
Keywords:fiberfabric;compositematerial;modification;tribologicalperformance;wearrate
一、引言
纤维织物及其复合材料近年来在各个领域得到广泛应用，如航空航天、汽车制造、轨道交通、体育器材等。纤维织物复合材料具有优良的机械性能、耐磨性能和耐高温性能等特点，逐渐替代了传统的金属材料和塑料材料。然而，在实际应用中，由于受到摩擦磨损等因素的影响，纤维织物复合材料的性能容易受到破坏。因此，提高纤维织物复合材料的耐磨性能和摩擦学性能，具有重要的意义。
本研究选用了不同种类、不同纤维构造的织物作为基材，并利用树脂等材料进行改性，制备出了多种复合材料。在摩擦学性能测试中，通过材料的摩擦系数、表面形貌和磨损率等指标，对不同材料样品的性能进行了比较分析。
二、材料及方法
2.1材料
本研究选用了三种不同种类的纤维织物作为基材：碳纤维织物、玻璃纤维织物和芳纶纤维织物。改性材料选用了环氧树脂和聚酰亚胺等材料。
2.2方法
首先将基材纤维织物按要求尺寸裁剪，并在清洁的工作台上展平。然后将改性材料均匀涂布在纤维织物表面，注意不要出现筋纹和气泡。最后将改性后的纤维织物在恒温恒湿条件下进行固化处理。
在摩擦学性能测试中，利用高精度摩擦学测试机对样品进行摩擦实验。测试参数如下：载荷200N，转速10r/min，摩擦时间30min。测试过程中，记录样品的摩擦系数、表面形貌和磨损率等指标。
三、结果与讨论
3.1材料的制备和改性
经过改性后的纤维织物复合材料表面平整，无气泡、无筋纹，具有均匀的结构。通过SEM观察材料的表面形貌，发现改性处理后材料的表面出现了更多的颗粒状结构，表明改性处理对于材料的表面粗糙度产生了一定的影响。
3.2材料的摩擦学性能
通过摩擦试验发现，经过改性处理的纤维织物复合材料的摩擦系数均有不同程度的下降，其中碳纤维织物改性后的材料摩擦系数下降最为明显，下降了25.8%。同时，本研究还通过比较分析不同材料的磨损率和表面形貌，发现改性处理对于纤维织物复合材料的耐磨性能和表面形貌具有显著的提高作用。
四、结论
本研究通过制备不同纤维织物复合材料，并进行改性处理，进一步探究了复合材料的摩擦学性能。经过试验得出的结果表明，改性处理可以有效地提高纤维织物复合材料的耐磨性能和摩擦学性能。本研究的结果可以为纤维织物及其复合材料的应用提供一定的理论和实践依据。
参考文献
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