PES-金屬復(fù)合自潤滑材料的制備及其摩擦磨損性能研究.pdf

1、金屬基自潤滑復(fù)合材料是一種具有較強機械性能和摩擦磨損性能的復(fù)合材料，已得到廣泛的應(yīng)用。本文在對自潤滑材料摩擦磨損及轉(zhuǎn)移膜形成的分析基礎(chǔ)上，運用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化塑料層材料配比，采用鑲嵌、噴涂、模壓成型的方法制備了結(jié)合性能和摩擦磨損性能良好的PES/金屬復(fù)合自潤滑材料。其主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　 首先，通過自潤滑材料摩擦模型的建立和轉(zhuǎn)移膜分子結(jié)構(gòu)對PES/金屬復(fù)合自潤滑材料的摩擦磨損、聚合物轉(zhuǎn)移膜以及固體潤滑膜的形成進(jìn)行分析。

2、同時根據(jù)本文金屬基自潤滑材料的組成要求，確定了復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和成分。
　　 其次，基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理，采用性能測試實驗的數(shù)據(jù)為樣本，比較不同數(shù)目隱層神經(jīng)元的網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練誤差確定本文研究的BP網(wǎng)絡(luò)隱層神經(jīng)元數(shù)。以PES、PTFE、LCP、石墨以及MoS2五種材料成分作為輸入，摩擦系數(shù)和結(jié)合強度作為輸出建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。將反復(fù)學(xué)習(xí)訓(xùn)練得到的BP神經(jīng)網(wǎng)進(jìn)行模擬仿真，從而進(jìn)行性能的預(yù)測和配比的優(yōu)化，并且通過檢測樣本加以檢驗。
　　

3、 再其次，對所選用的材料進(jìn)行性質(zhì)分析和均勻設(shè)計安排，確定制備方案和實驗設(shè)備。設(shè)置合適的工藝參數(shù)和步驟對材料進(jìn)行鑲嵌、噴涂和機械共混，模壓成型加工。對成功制得的PES/金屬復(fù)合自潤滑材料運用UMT-2型試驗機、MFT-4000劃痕儀進(jìn)行摩擦磨損性能和結(jié)合性能的測試。
　　 最后，將PES/金屬復(fù)合自潤滑材料在干摩擦條件下，不同成分配比含量、不同的外界載荷以及不同的轉(zhuǎn)動速度對復(fù)合材料的摩擦磨損性能的影響以及產(chǎn)生的相應(yīng)變化規(guī)律作了系統(tǒng)

4、的分析。
　　 研究結(jié)果表明:以實驗數(shù)據(jù)為樣本，運用5種輸入、2種輸出和8個隱層神經(jīng)元的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠準(zhǔn)確的預(yù)測材料的性能和進(jìn)行配比的優(yōu)化;采用鑲嵌、噴涂和機械共混-模壓成型的方法能夠成功制備結(jié)合性和摩擦磨損性能俱佳的PES/金屬復(fù)合自潤滑材料;在干摩擦的實驗條件下，當(dāng)PTFE在塑料層共混物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％左右時，摩擦學(xué)性能最佳;處于最佳配比的PES/金屬復(fù)合自潤滑材料的摩擦系數(shù)僅0.11，其摩擦系數(shù)和磨損量隨轉(zhuǎn)速的增大而