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水液压传动技术以其经济、环保、安全、卫生等优势已广泛应用于纺织、化工、食品、制药、消防等行业中。芳香族聚酰亚胺(PI)材料具有优异的耐热性能和出众的机械性能,适宜用作水液压传动设备中的耐磨损、耐腐蚀的高性能材料。但是,因为大部分的水介质存在着电化学腐蚀性强、黏度低、润滑性差、汽化压力高、密度和弹性模量大等问题,使水液压传动技术的研究和应用面临着润滑与密封、摩擦与磨损、腐蚀与气蚀等关键技术障碍,这对PI材料的应用也提出了更高的要求。
为进一步提升PI材料的性能以满足实际的应用需求,以碳纤维增强的方式成为PI材料提升自身性能的有效方法。例如,通过碳纤维的加入提高PI在海水润滑条件下的耐磨性能,有相关的实验证明,随着碳纤维体积分数的增加,PI复合材料的抗磨性能呈先增加后减小态势,当碳纤维的体积分数为20%时,PI复合材料的抗磨性能呈现顶峰状态。
为什么碳纤维的加入可以有效增强PI复合材料的抗磨性呢?通常情况下,由于水的良好的导热性,能够把摩擦产生的热量及时带走,使得摩擦热不易积聚,从而避免了PI复合材料表层的软化。由于 PI材料的耐磨性不如碳纤维,所以PI会先被磨损掉,使 CF裸露在磨损表面,使裸露的碳纤维承载了主要的载荷,从而抑制了PI基体的磨损。这就是碳纤维的加入使PI复合材料磨损率降低的主要原因。
碳纤维的加入不仅可以降低PI复合材料的磨损率,而且其所形成的磨损状态也有所区别。在海水润滑下海水液压传动技术,纯的PI的磨损主要表现为黏着磨损和机械犁耕,而碳纤维增强PI复合材料的磨损主要是由基体的磨粒磨损和填料的磨平、折断造成的。
无锡智上新材料在碳纤维增强PI复合材料产品的应用跟踪中发现,当碳纤维增强的PI复合材料表面出现不同程度的脱落或者尚未脱落的薄片状切屑,在经过反复辗压后形成堆积时,这可能是由于碳纤维和 PI基体之间没有形成较好的结合所引起的,这和复合材料的制造工艺及水平有直接关系。一旦基体材料被撕脱后,就会造成碳纤维的裸露,并承担主要的载荷,碳纤维从而或被磨平,或被折断,或被拔出。因此海水液压传动技术,在碳纤维增强PI复合材料,甚至是绝大多数的碳纤维增强高性能热塑性复合材料的制作中,都必须重视复合材料界面问题。
尤其重要的是,过去和目前用于热塑性复合材料的碳纤维都是非连续性的,都是以粉末状态加入PI等热塑性基体中的,这就造成了复合材料在刚性及力学强度上的表现不足。无锡智上新材料采用连续性碳纤维增强PI及其它热塑性复合材料的方式,不仅对纯水液压传动技术的发展有重要的影响,对整个碳纤维增强热塑性复合材料的应用都有着积极的意义。
本文由2218329273于2023-02-11发表在龙哥云资源网,如有疑问,请联系我们。本文链接:https://longgeyun.com/knowledge/60069.html
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