962 / 2022-07-09 21:18:34

丁腈橡胶表面有机硅/绢云母复合涂层的制备及其摩擦学性能研究

橡胶密封元件是氢能装备中极其重要的关键部件，其往往又是最薄弱的环节。在动密封条件下，橡胶与金属材料之间极易发生摩擦磨损失效，严重降低了密封件的可靠性和耐久性。因此，本研究利用溶胶-凝胶法制备一种应用于橡胶密封件的有机硅/绢云母复合减磨耐磨涂层，研究了硅酸四乙酯（TEOS）与有机硅烷物质的量比以及绢云母添加量对涂层摩擦学特性的影响。结果表明：随着TEOS与有机硅烷物质的量比逐渐增大，溶胶中有机组分含量增加，涂层的韧性提高，由于材料热膨胀系数不同导致的涂层开裂现象明显好转，摩擦系数及磨损率下降，但过高的有机组分会致使涂层硬度下降，导致涂层摩擦学特性劣化；硅烷偶联剂官能化后的绢云母在有机硅溶胶中的分散性提高，涂层摩擦系数及磨损率随着绢云母添加量的增大而逐渐减小。该复合涂层制备工艺简单，与橡胶基体之间具有良好结合力，并且展现出优异的减磨和耐磨性能，可为氢能装备用橡胶往复密封件的抗磨损调控技术提供新思路与理论依据。