石墨烯改性聚酰亚胺复合材料摩擦磨损性能的研究文献综述
2020-04-12 14:12:24
文 献 综 述 1.1 概述 聚酰亚胺(英语:Polyimide,PI)是一类具有酰亚胺重复单元的聚合物,它具有优良的力学性能,自润滑性能及加工性能性能,在摩擦学领域有很广泛的应用。
石墨烯(英语:Graphene)是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料,具有优良的物理和化学特性,作为复合材料的增强材料,已成为复合材料领域的一个研究重点。
随着高科技的发展,普通石墨烯已经不能满足高新科技产品的要求,因此,聚酰亚胺的改性成为了如今研究的热点,通过将无机组分引入聚酰亚胺基体中形成无机-有机复合材料,可有效的改进聚酰亚胺的性能。
1.2 聚酰亚胺复合材料的发展 1.2.1 国外聚酰亚胺复合材料的发展 国外对聚酰亚胺复合物材料的研究相对国内较多,Diana Berman等[21]通过加入少层石墨烯减少了金属表面磨损和摩擦系数。
石墨烯溶液层可以减少滑动钢表面的摩擦和磨损。
经测试,含少量石墨烯的乙醇溶液可减少滑动钢表面磨损4倍,减少摩擦系数6倍。
此结果可解释为石墨烯层作为一个二维的纳米材料在滑动表面上形成保护图层。
这种特性可以减缓摩擦腐蚀,从而大大降低磨损。
Ramanathan等[22]研究了功能化的石墨烯聚合物纳米复合材料。
研究发现: 石墨烯的加入有助于克服聚合物粒子之间的相互作用,可提高聚合物的模量、强度、玻璃化转变温度和热分解温度,其效果与单壁碳纳米管相当;如加入1wt%的石墨烯薄片,聚丙烯睛的玻璃化转变温度提高了40℃,加入0.05 wt%石墨烯薄片,聚甲基丙烯酸甲醋玻璃化转变温度提高了近30℃。