Ti_(3)C_(2)Tx改性环氧树脂涂层的制备及其在人工海水环境下的摩擦学性能研究

作     者：方媛 闫嘉琪 孙景齐 韩鹏辉 赵顺强 曾立军 杨杰 朱建锋 FANG Yuan;YAN Jia-qi;SUN Jing-qi;HAN Peng-hui;ZHAO Shun-qiang;ZENG Li-jun;YANG Jie;ZHU Jian-feng

作者机构：陕西科技大学材料科学与工程学院陕西省无机材料绿色制备与功能化重点实验室陕西西安710021 长庆油田分公司机械制造总厂陕西西安710201 陕西科技大学机电工程学院陕西西安710021 

出 版 物：《陕西科技大学学报》 (Journal of Shaanxi University of Science & Technology)

年 卷 期：2024年第42卷第3期

页      面：135-143页

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51705300) 中国博士后科学基金项目(2018M643559) 陕西省科技厅自然科学基础研究计划项目(2022JM-267) 陕西省教育厅专项科研计划项目(21JK0537) 陕西科技大学博士科研启动基金项目(2017BJ-05) 

主　　题：Ti_(3)C_(2)T_(x) 海水环境 摩擦磨损性能 环氧树脂涂层 磨损机制 

摘      要：以氢氟酸作为MAX相(Ti_(3)AlC_(2))粉体的刻蚀剂,制备出了具有“手风琴形貌的Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene,以水性环氧树脂、水性环氧树脂固化剂以及Ti_(3)C_(2)T_(x)为原料制备了Ti_(3)C_(2)T_(x)环氧树脂涂层.通过往复摩擦磨损试验机和光学数码显微镜测试涂层在人工海水环境下的摩擦系数和磨损率;采用扫描电子显微镜、显微共焦激光拉曼光谱仪分析磨痕表面形貌、物相,进而探讨磨损机理;使用电化学工作站,探究人工海水环境下涂层的耐腐蚀性能.研究表明:与去离子水环境相对比,人工海水环境下Ti_(3)C_(2)T_(x)环氧树脂涂层具有更低的摩擦系数;同时Ti_(3)C_(2)T_(x)的加入显著提升了环氧树脂涂层的耐腐蚀性能.Ti_(3)C_(2)T_(x)的添加能够显著提高环氧树脂涂层在人工海水环境下的摩擦学性能.随着Ti_(3)C_(2)T_(x)含量的增大,涂层的摩擦系数和磨损率均呈先减小后增大的趋势,当Ti_(3)C_(2)T_(x)的含量为1.0 wt%时,涂层的摩擦系数和磨损率最低,分别为0.13和4.99×10-5mm3/Nm,与纯环氧树脂涂层相比,分别降低了65.8%和两个数量级.