改性石墨烯纳米带/双马来酰亚胺复合材料的摩擦学性能

作者：沈连根; 石磊; 韩相鹏; 史炳瑞; 张佳豪; 刘超^*

来源：精细化工, 2023, 1-13.

DOI：10.13550/j.jxhg.20230299

• 石墨烯纳米带
• Ni纳米粒子
• 超支化聚硅氧烷
• 摩擦学
• 分子动力学模拟
• 功能材料

为了改善石墨烯与双马来酰亚胺(BMI)树脂的相容性，并使其在摩擦过程中快速形成高质量自润滑转移膜，用超支化聚硅氧烷(HBPSi)和Ni纳米粒子共同改性石墨烯纳米带(GNRs)，制备了HBPSi/Ni/GNRs复合粒子，将其引入BMI树脂中制备出HBPSi/Ni/GNRs/BMI复合材料。采用FTIR、SEM、TEM、摩擦磨损试验机及分子动力学模拟对复合粒子的结构、形貌及添加量和复合材料的摩擦学性能的影响进行了考察，并探究了其摩擦磨损机理。结果表明，HBPSi和Ni纳米粒子成功负载到GNRs表面上。与GNRs相比，HBPSi/Ni/GNRs复合粒子能够显著提升BMI复合材料的摩擦学性能。当HBPSi/Ni/GNRs复合粒子添加量(质量分数)为0.6%时，HBPSi/Ni/GNRs/BMI复合材料的摩擦系数和体积磨损率均降至最低，分别为0.18和1.9×10–6 mm3/(N·m)。HBPSi/Ni/GNRs复合粒子与BMI树脂强的界面作用是导致其复合材料抗剪切能力提升的关键。

• 单位
  陕西科技大学