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钛酸铁微纳材料的制备工艺及摩擦学性能开题报告

 2020-07-05 17:25:08  

1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)

文献综述

1.1 钛酸铁钠晶须概述

晶须是在人工控制条件下以单晶形式生长成的一种针状短纤维,一般直径为几微米,长几十微米。由于直径细小,原子排列高度有序,内含缺陷较少,是一种高性能的增强材料。钛酸钠晶须是指一类化学式为na0.75fe0.75ti0.25o2(简称tfn)、微型外观为针状晶体的无机高分子化合物。从结晶学角度讲,完整晶体是材料的最高强度形式。理想完整晶体难以得到实际应用,近似于理想晶体的晶须和近似于晶须的纤维状材料则已经得到应用。晶须是目前已知纤维中强度最高的一种,其力学性能几乎等于原子间的作用力。晶须强度高的原因,主要是由于晶须的直径小,容纳不下使晶体削弱的空隙、位错和不完整等缺陷。晶须的直径为微米级,断面呈多角形,没有显著的疲劳效应,在切断、磨粉或其它的施工操作中,不会降低其强度,也不会改变其性能。因此,其具有优良的力学性能和化学稳定性、耐热性、耐磨性等特点。从化学组成来说,钛酸钠晶须和钛酸钠纤维没有本质的区别,机械性能方面及热性能上则是有区别的。一般说来,钛酸钠纤维有一定的韧性,质轻,堆比重较小,而钛酸钠晶须则存在脆性,易断裂,表现在复合材料上,则钛酸钠晶须更容易与基体材料混合均匀。钛酸铁钠晶须因其优异的性能和相对低廉的成本,在汽车刹车片领域有望替代钛酸钾晶须作为摩擦控制剂。其摩擦性能好,从室温到高温都能保持稳定的摩擦系数,保证了刹车的平稳;因其硬度适中,刹车时不损伤制动盘;耐热性好,尤其在高温区磨损很小,无摩擦噪音。钛酸盐晶须已经在摩擦材料行业,尤其是刹车片领域得以大规模应用,其作用无可替代。

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2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

2.1主要研究内容

本课题主要通过对原料比例、熔盐种类、熔盐比例、温度、保温时间等烧结工艺条件的调节,探究制备钛酸铁钠晶须的最佳条件,制备得到的晶须进行疏水改性后加入到涂层中进行摩擦学性能测试。

2.2 拟采用的研究方法

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