风力发电用新型PEEK摩阻材料的研究

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本论文在查阅和分析国内外相关文献的基础上,以聚醚醚酮(PEEK)为粘结剂,以铜纤维、碳纤维和钛酸钾晶须(PTW)作为增强材料,并以高温偶联剂对PTW进行表面改性,再加入其它填料,研制风力发电用新型摩阻材料。通过对试样的压缩性能、冲击性能和弯曲性能的分析,探讨了纤维总含量、铜纤维含量以及界面结合对摩阻材料力学性能的影响。通过对试样的摩擦系数、磨损量和磨痕表面的分析,探讨了不同PEEK树脂含量、铜纤维含量对摩阻材料摩擦学性能的影响。主要结论如下:(1)摩阻材料配方确定为:PEEK粘结剂的含量30%;各种纤维含量37%;填料总量33%;(2)摩阻材料的成型工艺为:成型温度为360±5℃,成型压力为4~9MPa,排气5次,持续时间各8s,保压时间50~60min;(3)当纤维总含量较低时(<25%),冲击破坏为纤维的断裂和脱粘,抵抗压缩主要依靠基体材料,而弯曲破坏机制主要依赖基体的韧性及纤维的拉断。当纤维总含量较高时(>40%),冲击破坏主要表现纤维拔出和脱粘,压缩表现为脆性断裂方式,弯曲变形主要由部分与基体材料结合好的纤维及基体材料承受;(4)当基体含量为30%~65%时,摩擦系数随基体含量的增加呈现减小的趋势;当铜纤维的质量分数为0%、5%、10%、15%时,磨损量随铜纤维质量分数的增加呈现减小的趋势。
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