紫外辐照对Ti3C2Tx改性树脂涂层摩擦磨损性能影响研究
编号:169
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更新:2026-04-18 19:04:45
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口头报告
摘要
树脂涂层因其力学性能好、化学稳定性好等特点而被广泛应用于工业、交通工程等领域。但传统树脂涂层在紫外辐照环境下的耐老化性能较差,树脂分子易被高能紫外线损伤产生自由基,造成树脂涂层亲水性增加,涂层内部材料逐渐损伤粉化,进而导致树脂涂层防腐、耐磨性能劣化。针对上述问题,采用Ti3C2Tx纳米片负载ZnO形成Ti3C2@ZnO异质结复合材料以增强树脂涂层在多工况(紫外辐照、腐蚀)下的摩擦学性能。首先探究了纯树脂涂层(IPN)及Ti3C2Tx复合物改性的树脂涂层(Ti3C2/IPN、Ti3C2@ZnO/IPN)紫外辐照前后化学结构的变化,结果表明,紫外辐照导致树脂涂层-CH2及和-CH3基团振动强度减弱,聚合物主链发生裂解,而Ti3C2@ZnO/IPN的加入减少了复合涂层的光氧化降解。经紫外辐照前后Ti3C2@ZnO/IPN复合涂层在干摩擦试验下的磨损率分别为2.2 × 10-5 mm3/N·m和0.4 × 10-4 mm3/N·m,与纯IPN涂层相比,磨损率分别下降了70.9%和81.9%。归因于Ti3C2Tx和ZnO之间弱的层间相互作用,以及辐照到IPN涂层的部分紫外线能量被Ti3C2@ZnO反射和吸收。在腐蚀摩擦试验中,经过紫外辐照后的Ti3C2@ZnO/IPN复合涂层表现出最高的开路电位值和最低的磨损率(0.5×10-5 mm3/N·m)。Ti3C2@ZnO可抑制树脂分子链的运动,使Ti3C2@ZnO/IPN涂层的刚度增加,因此复合涂层在摩擦过程中发生摩擦的界面接触面积减小,从而减小摩擦磨损。
关键字
紫外辐照,Ti3C2Tx,树脂涂层,摩擦磨损
稿件作者
蔡猛
西南交通大学
樊小强
西南交通大学材料科学与工程学院
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