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多组分协同改性聚酰亚胺复合材料的高温摩擦学性能

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通过提高聚酰亚胺(PI)的耐热性和导热性,从而提高其高温摩擦学性能.首先选择笼形聚倍半硅氧烷(POSS)和SiO2提升其耐高温性能,碳纳米管(CNTs)和Cu粉提升热导率.然后选择分子模拟和实验相结合的方法研究各组分对其性能的影响.结果表明,POSS和SiO2能够提升PI的耐高温性能和杨氏模量,但降低了热导率和冲击强度.Cu提高了PI的耐高温性能和热导率,但降低了力学性能.低含量的CNTs改性效果良好,但高含量时表现不佳.随后根据单组分改性实验的结果设计了多组分复合改性PI复合材料.结果表明,改性配比为3wt％POSS、3wt％SiO2、0.5wt％CNTs和3wt％Cu的复合材料综合性能最优,在高温下的摩擦性能表现最佳,200℃时的摩擦系数为0.65,比纯PI降低了27.8％;磨损率为5.11×10−5 mm3/(N·m),降低了19.3％.
High temperature tribological properties of polyimide composites modified by multi-components

尹宇航、赵盖、宋敬伏、丁庆军

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南京航空航天大学 机械结构力学与控制国家重点实验室,南京 210016

中国科学院 兰州化学物理研究所,固体润滑国家重点实验室,兰州 730000

聚酰亚胺 高温 摩擦学性能 分子动力学模拟 聚合物基复合材料

国家自然科学基金航天联合基金固体润滑国家重点实验室开放基金

52075247U2037603LSL-1901

2022

10.13801/j.cnki.fhclxb.20211221.001

复合材料学报
北京航空航天大学 中国复合材料学会

复合材料学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.933
ISSN：1000-3851
年,卷(期)：2022.39(12)
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