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本课题基于纤维、纳米粒子对环氧树脂基复合材料摩擦磨损性能、热力学性能影响效果和机理的不同,选用碳纤维、芳纶纤维、竹原纤维和洋麻纤维为纤维增强材料,选用纳米SiO2、纳米石墨和碳纳米管为纳米粒子填充材料,分别制备了纤维/环氧树脂基复合材料和纳米粒子-环氧树脂基复合材料。研究了在不同含量下的纤维、纳米粒子对环氧树脂基材料摩擦磨损性能的影响效果和机理,以及在不同含量下的纳米粒子对环氧树脂基材料弯曲性能和玻璃化转变温度Tg的影响。然后筛选出了 2种纤维(碳纤维、竹原纤维)、2种纳米粒子(纳米Si02、CNTs),制备了在最优含量下的纳米粒子-纤维/环氧树脂基复合材料,并在不同测试条件下,对材料的摩擦磨损性能进行了测试,探讨了纤维与纳米粒子在改善环氧树脂基复合材料摩擦磨损性能方面的协同效应,并对其机理进行了分析。随着碳纤维含量的增加,环氧树脂的体积磨损数值下降幅度分别达到10.5%、63.4%和68.0%,碳纤维/环氧树脂复合材料的磨损主要表现为树脂基体脱落碳化和碳纤维的折断剥落。而加入竹原纤维后,环氧树脂的体积磨损数值呈现先增大后降低的趋势,其中加入2wt%和3wt%竹原纤维后环氧树脂的体积磨损数值分别为7.06和6.59,较纯环氧树脂分别下降12.4%和18.2%,材料的耐磨性增强。加入刚性纳米Si02后,材料的弯曲强度、模量都随着纳米Si02含量的增加略微增加,最大增幅在4%左右;加入CNTs后,材料的弯曲强度、弯曲模量都大幅度增加,最大增幅分别为15%和76%,增强增韧效果明显。纳米粒子对环氧树脂的Tg影响较大,即随着纳米粒子含量的增加,材料的玻璃化转变温度Tg呈线性下降的趋势。纳米粒子对材料Tg的影响和纳米粒子对材料体积磨损的影响二者之间呈现出一定的反向相关性。在提高环氧树脂的玻璃化转变温度Tg方面,纳米Si02与竹原纤维表现出了很好的协同效应,其材料Tg达到了 124℃,较纯环氧树脂的提高了 11℃。在改善环氧树脂的摩擦磨损性能方面,纳米Si02与竹原纤维也表现出很好的协同效应,尤其在高速重载条件下,其改善效果还优于碳纤维对环氧树脂的改善效果。