【正文】 國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中不可或缺的行業(yè)。復(fù)合的目的是要將各種單一材料的優(yōu)勢(shì)性能進(jìn)行優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。復(fù)合涂層一般既能夠保持原有各個(gè)組份的重要性質(zhì)，又可以經(jīng)過復(fù)合達(dá)到各組成材料性能上的互補(bǔ)，從而得到原來各組分所不具有的多種優(yōu)良性能。（2）顏(填)料 顏料一般可以分為兩種:著色顏料和體質(zhì)顏料。除此以外，還具有很多其他性能優(yōu)勢(shì)，例如:由于填料價(jià)格一般比較便宜，所以涂料中填料的使用還可以降低涂料成本。還有填料賦予涂層某一種特定性能，如導(dǎo)電性能、防紫外性能、隔熱性能等。涂料中填料的加入一定要選擇合適，選用哪種填料，填料添加量的確定以及顆粒填料粒度的大小等等都會(huì)對(duì)涂層的最終性能有影響。在涂料成膜后，溶劑一般都揮發(fā)到空氣中，漆膜內(nèi)很少有殘留。 由于溶劑最終揮發(fā)到了大氣中，這使溶劑的使用存在環(huán)境污染與資源浪費(fèi)問題。涂料助劑一般分為:配制生產(chǎn)涂料過程中用到的助劑，主要是潤濕分散劑、乳化劑等。乳液共混的操作過程是先要制備好聚合物乳液，然后將增強(qiáng)填料粒子混入其中，最后成膜。（3）聚合物基體原位聚合法 原位聚合法是指有機(jī)單體在含有納米粒子的膠體溶液中，在一定的條件下發(fā)生原位聚合反應(yīng)生成高聚物，最終得到納米粒子作為分散相的復(fù)合材料。成膜基體和增強(qiáng)體填料粒子表面的界面結(jié)合強(qiáng)度。涂層有機(jī)成膜物和無機(jī)增強(qiáng)體之間是異相材料，兩者的很多性質(zhì)并不一樣，可能最終會(huì)影響涂層的性質(zhì)。經(jīng)過發(fā)展，耐高溫涂料的種類越來越多，但一般仍可大致分為兩大類，如圖1所示：圖1 耐高溫涂料的分類其中，無機(jī)耐高溫涂料以其天然特性，可以耐很高的溫度，1000℃甚至更高。有機(jī)硅類耐高溫涂料研究的比較多，但其最主要的缺點(diǎn)是對(duì)底材的附著力不夠強(qiáng)，且涂層比較脆。（四）耐磨涂料磨損是人們?nèi)粘Ｉ钪斜厝淮嬖诘默F(xiàn)象，只要是兩個(gè)相互運(yùn)動(dòng)的接觸表面之間，都會(huì)有磨損現(xiàn)象的存在。（五）耐磨填料 僅僅由樹脂基體構(gòu)成的涂料，所形成的涂層所表現(xiàn)的機(jī)械強(qiáng)度低，耐磨損性能差，尤其是在長時(shí)間沖擊力與機(jī)械作用之后，涂層很快就會(huì)被磨損掉，甚至從基體表面脫落，失去對(duì)基底的保護(hù)，所以這種涂層僅僅適用于靜態(tài)工作環(huán)境中。 固體潤滑劑的使用存在一個(gè)關(guān)鍵問題，即能否保證在運(yùn)行過程中，基體表面始終存在固體潤滑膜。此類填料具有高硬度，高強(qiáng)度以及良好的熱穩(wěn)定性。有人研究了具有相容性的PEEK/PEI共混物的摩擦磨損性能，研究發(fā)現(xiàn)隨著共混體系中PEI含量的增加，共混體系的磨損率表現(xiàn)出增大的趨勢(shì)。選擇不同增強(qiáng)體，涂層會(huì)產(chǎn)生不同的摩擦磨損效果。而硬度較大的增強(qiáng)體，即硬增強(qiáng)體，如碳化硅、二氧化硅等，他們的加入在降低復(fù)合材料磨損率的同時(shí)，卻又增大了摩擦系數(shù)。所以一與金屬材料相比，聚合物材料在摩擦過程中發(fā)生的變化要復(fù)雜的多。磨粒磨損 當(dāng)摩擦副進(jìn)行對(duì)磨時(shí)，由摩擦副的表面或空氣中的顆粒參與到摩擦中，或進(jìn)入到較軟摩擦副面內(nèi)或一直停留在對(duì)磨表面上，造成磨面材料的擦傷或者脫落的現(xiàn)象稱之為磨粒磨損。 粘著磨損最重要的特征就是轉(zhuǎn)移膜的形成。材料的轉(zhuǎn)移也是按照這個(gè)順序進(jìn)行，所以當(dāng)軟質(zhì)聚合物涂層與硬質(zhì)金屬摩擦副對(duì)磨時(shí)，我們經(jīng)常看到的是聚合物粘著在金屬摩擦副上形成一層轉(zhuǎn)移膜。如果形成轉(zhuǎn)移膜和消耗轉(zhuǎn)移膜達(dá)到了一種動(dòng)態(tài)平衡，就可以說該耐磨涂層具有良好的潤滑耐磨作用。沖蝕流體可以使液態(tài)流體，也可以是高速氣流，且沖蝕流體中一般會(huì)含有固體小顆粒，正是這些小固體粒子對(duì)材料表面的沖擊作用才造成了材料的沖蝕磨損。另一方面會(huì)使塑料內(nèi)部發(fā)生相互摩擦，使材料局部溫度升高，加速局部分子鏈的運(yùn)動(dòng)，從而又顯著地促進(jìn)了上一部分中分子變化的發(fā)生。（七）混合液分散方法納米粒子能否在涂料中良好分散決定著涂料的最終使用性能。（2）超聲分散法 超聲波分散法受到越來越多研究者的青睞，成為納米材料分散領(lǐng)域的理想選擇。人們還發(fā)現(xiàn)高強(qiáng)度的超聲波如果在液體介質(zhì)中傳播會(huì)產(chǎn)生空化現(xiàn)象，伴隨有氣泡和聲流等效應(yīng)。（3）球磨法 球磨法是使球磨介質(zhì)與物料之間發(fā)生相互碰撞沖擊研磨，造成物料內(nèi)部巨大壓力，迫使物料不斷變形破裂，使物料粒子不斷細(xì)化，最終達(dá)到良好的分散效果。該膜不但可以阻礙粒子之間的相互接觸聚集，還可以增大粒間距，遏制粒子間化學(xué)鍵形成。通常的耐高溫樹脂以損失其加工性能為代價(jià)，獲得更高的耐熱性能。本論文采用具有耐高溫性能的聚芳醚睛酮作為涂料成膜物質(zhì)，填加增強(qiáng)耐磨納米填料，以提高涂層機(jī)械性能，增強(qiáng)涂層減摩耐磨性，制備綜合性能優(yōu)異的耐高溫耐磨涂層。填料 復(fù)合涂料中，填料的添加可以起到改善涂料某種性能的作用，如改善涂料流變性能、增加涂層強(qiáng)度、提高涂層耐磨性能等。 摩擦領(lǐng)域經(jīng)常用的填料主要有碳纖、玻纖、石墨、MoS2, A1203, SiC, Si3Na, PTFE等。（二）超聲波分散工藝的確定納米技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)了超聲波應(yīng)用技術(shù)的進(jìn)步，拓寬了超聲波的使用范圍。 超聲后立即測溫，發(fā)現(xiàn)隨著超聲振幅的增大，體系溫度逐漸升高。超聲頻率的確定 當(dāng)超聲頻率很低時(shí)，作用于納米微粒體上的時(shí)間很短，超聲波能量還不足以將聚集體破壞分散時(shí)，就己經(jīng)進(jìn)入間歇時(shí)間段，所以超聲處理的效果不是很好。即剛開始超聲時(shí)，作用于納米微粒體上的超聲波能量具有正的加和作用，可以將聚集在一起的納米微粒體破壞，使其分散開。超聲順序的確定 首先將填料和溶劑一起超聲處理，使填料粒子初步分散，得到更小的納米粒子聚集體或單個(gè)納米粒，增大了下一步偶聯(lián)劑處理時(shí)的接觸表面積，從而使偶聯(lián)劑可以充分發(fā)揮作用，表現(xiàn)出較好的分散效果，從而來選擇最佳的超聲順序。污染了涂層，影響涂層使用性能等，所以涂料在涂覆之前一定要對(duì)基材表面進(jìn)行預(yù)處理。（四）涂覆工藝涂覆工藝直接關(guān)系到涂層的成功與否。（五）測試方法涂層基本性能的測試（1）附著力測試檢測依據(jù)：GB/T92861998《色漆和清漆漆膜的劃格試驗(yàn)》劃格法是一種評(píng)價(jià)單涂層或是多涂層涂料附著力的簡單易行的方法。），推動(dòng)鉛筆向前滑動(dòng)約5mm長，共劃5條，再用橡皮擦將鉛筆痕擦拭干凈。為了使制備涂層與Q235鋼珠能夠緊密接觸并達(dá)到受力均勻，在進(jìn)行摩擦磨損實(shí)驗(yàn)前需進(jìn)行預(yù)磨。C*15min（烘干），380186。分析各涂層良好的附著力應(yīng)歸因于底漆：一方面是底漆中PAI樹脂和聚四氟乙烯對(duì)金屬基材表面產(chǎn)生很大的作用力；另一方面是底漆中的偶聯(lián)劑在樹脂基體與金屬基材表面之間以強(qiáng)化學(xué)鍵形式連接起來，大大提供了底漆涂層的附著力。加載力為100N在轉(zhuǎn)速逐漸增大的情況下，摩擦系數(shù)逐漸減小，在2m/s時(shí)的摩擦系數(shù)減小幅度較??；加載力為80N在轉(zhuǎn)速逐漸增大的情況下，摩擦系數(shù)先增大再減小，摩擦系數(shù)到達(dá)最大；加載力為60N在轉(zhuǎn)速逐漸增大的情況下，摩擦系數(shù)持續(xù)增大，并在2m/s時(shí)，摩擦系數(shù)到達(dá)最大；加載力為40N在轉(zhuǎn)速逐漸增大的情況下，摩擦系數(shù)先增大后減小，摩擦系數(shù)到達(dá)最大。從圖B可以看出磨損后的涂層表面比較平整、光滑，沒有劃痕。 通過對(duì)涂層的摩擦學(xué)性能的研究及測試，我們得出了在不同加載力的情況下，在轉(zhuǎn)速為1m/s時(shí)，80N的摩擦系數(shù)最低，100N的摩擦系數(shù)最低，在轉(zhuǎn)速為2m/s時(shí)，100N的摩擦系數(shù)最低。導(dǎo)師精深淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度以及續(xù)密的科學(xué)思維，都給我留下了深刻的印