Ti3C2 MXene填充環(huán)氧樹脂復合材料摩擦學性能研究

康瑞洋; 張振宇; 郭梁超; 杜岳峰; 虞錦洪大連理工大學精密與特種加工教育部重點實驗室; 遼寧大連116024; 中國科學院海洋新材料與應用技術(shù)重點實驗室、浙江省海洋材料與防護技術(shù)重點實驗室; 中國科學院寧波材料技術(shù)與工程研究所; 浙江寧波315201

環(huán)氧樹脂
ti3c2
mxene
復合材料
摩擦學性能

摘要：該工作通過氫氟酸溶液刻蝕MAX相粉末(Ti3AlC2)制備得到了具有“手風琴”形貌、粒徑在2~6μm、質(zhì)量良好的Ti3C2MXene.采用溶液共混法,將Ti3C2MXene用作填料,制備了環(huán)氧樹脂復合材料,研究了其摩擦磨損性能,探討了其性能改善機理.結(jié)果表明:Ti3C2MXene的引入,增強了復合材料的硬度,改善了其摩擦磨損性能.隨著填料含量的增加,摩擦系數(shù)和磨損率都呈現(xiàn)出先下降后增加的趨勢.填料含量為0.25%的環(huán)氧復合材料的磨損率為最低(5.13×10^-5mm^3/mN),比純環(huán)氧樹脂降低了80%.當含量為0.5%時,Ti3C2/環(huán)氧復合材料的摩擦系數(shù)為最低(0.21),比純環(huán)氧樹脂降低了70%.Ti3C2/環(huán)氧復合材料由于Ti3C2MXene的引入,其硬度得到提高.隨著填料含量的增加,硬度逐漸升高.當填料含量為1.0%時,復合材料硬度達最大值,比純環(huán)氧樹脂提高了29.4%.

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