一项新的研究表明，在环氧树脂中引入花状层状硅酸盐镍可以显著提高环氧树脂的力学性能、热稳定性和摩擦学响应。
众所周知，环氧树脂是一种重要的热固性塑料，在许多领域被广泛用作粘合剂、涂料和工程材料，而环氧树脂产品在干滑动下不能经受摩擦作用，作为工程部件难以满足要求。
Jinian杨,一个相关的教授来自材料科学与工程系的安徽科技大学,和同事的研究中,发现一种很有前途的解决方案来解决上面的问题通过引入花含量低的镍层状硅酸盐收益率环氧树脂纳米复合材料。这项研究于2021年在线发表在《化学科学与工程前沿》上。
“首先，利用简单的分解-沉淀技术来合成花状纳米粒子，然后通过简单的溶液混合方法将其引入环氧树脂中。”杨教授说。“由于这些流动型纳米填料具有高比表面积和粗糙表面的特点，它们可能会均匀地分散在树脂基体中，从而加强了机械性能、热稳定性以及相应的干滑动下的摩擦学响应。”
在两步的研究中，研究人员首先检查了晶体结构、形态、化学成分等，以确认花状层状硅酸盐镍的成功合成，验证了目标产品是花状形态，有几个纳米金属倾向于连接。然后他们转向了对环氧纳米复合材料宏观性能的影响。
使用一系列含有不同质量分数的花状层状硅酸盐镍的环氧样品，研究人员已经完成了对结构-性质关系的研究。在转速为100 r/min、载荷为12 kg的条件下，采用块对环装置进行了摩擦学试验，得到了有价值的摩擦学曲线、平均摩擦系数和磨损率等结果。然后，为了深入了解磨损机理，对所有试样的磨损表面进行了仔细的观察和化学分析。
“我们的研究表明，添加5%的纳米填料可显著降低耐磨性86.6%。”该研究的共同通信作者聂士斌来自安徽科技大学安全科学与工程系。“花状纳米颗粒的存在可以增强和硬化样品。由于表面树脂通过摩擦环的摩擦作用被去除，暴露的填料能够承受施加的力，从而显著提高抗磨性能。”
