定向碳纳米管/丁苯橡胶复合材料的摩擦学各向异性行为研究

• 作者: 王瑞林 瞿俊豪 黄海波 陆伟强 沈东明
• 来源期刊: 材料工程
• 关键词: 橡胶复合材料 定向碳纳米管 摩擦学性能 力学性能
• 年，卷（期）: 2024,（5）
• 页码范围: 179-187
• 页数: 9页
• 语种: 中文

摘要

应用机械剪切诱导法制备定向碳纳米管/丁苯橡胶（CNTs/SBR）复合材料，研究碳管含量、定向性对复合橡胶材料力学特性和摩擦学特性的影响规律，分析这些结果产生的机理。结果表明：CNTs取向对SBR复合材料的摩擦学性能有显著影响。当CNTs-z垂直于摩擦界面和滑动方向，CNTs-z/SBR的力学、摩擦学性能均优于CNTs-x/SBR和CNTs-y/SBR。当CNTs平行于摩擦界面时，与滑动方向一致的CNTs-x/SBR力学性能优于与滑动方向垂直时的CNTs-y/SBR。CNTs-z可以提升橡胶复合材料的抗剪切性能，降低温升幅度和表面黏附作用，有效提升橡胶材料的摩擦学性能。载荷和速度工况下，摩擦因数与磨损量为负相关关系，即摩擦因数减小而磨损量增大，速度对摩擦学性能的影响大于载荷。研究结果可以为CNTs复合轮胎橡胶材料的摩擦学性能改善以及产业化应用提供科学参考。