KCI등재
SCIE
SCOPUS
Preparation and Performance Study of Nano-Ti-MWCNT Hybrid Filler Reinforced Epoxy Resin Composite Coating
저자
Hui Chai (Beijing University of Technology) ; Waheed Ur Rehman (Beijing University of Technology) ; Xuyun Yang (China Special Equipment Inspection & Research Institute) ; Tao Meng (China Special Equipment Inspection & Research Institute) ; Renyang He (China Special Equipment Inspection & Research Institute)
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2022
작성언어
English
주제어
등재정보
KCI등재,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
2937-2944(8쪽)
제공처
To improve the wear resistance of friction components coated with epoxy resin, a titanium-multi-walled carbonnanotubes (Ti-MWCNT) reinforced epoxy resin composite coating was designed and prepared by combining metalnanoparticles and inorganic nanoparticles into a hybrid filler using Ti nanoparticles and MWCNT as raw materials. Thechanges in functional groups of pure resin and Ti-MWCNT reinforced epoxy resin composites were analyzed using infraredspectroscopy. The hardness, fracture toughness and tribological properties of pure resin and Ti-MWCNT-reinforced epoxyresin composite coatings with different contents of Ti-MWCNT filler (0, 2 wt.%, 4 wt.%, 6 wt.%, 8 wt.%) were determinedexperimentally. The fracture and wear mechanisms of Ti-MWCNT-reinforced epoxy resin composites were also revealedwith the aid of scanning electron microscopy. The results showed that the bonding form of Ti-MWCNT hybrid filler andepoxy resin was physical bonding. The addition of appropriate amount of Ti-MWCNT hybrid filler effectively improved thehardness, fracture toughness and tribological properties of epoxy resin. When 6 wt.% Ti-MWCNT hybrid filler was added,the optimum composite was obtained with hardness and fracture toughness of 676 HL and 0.922 MPa·m1/2, and frictioncoefficient and wear rate of 0.347 and 4.71×10-13 m3(N·m)-1, respectively. However, the performance of the compositecoating gradually decreased when the filler content was increased to 8 wt.%. In summary, the addition of appropriate amountof Ti-MWCNT hybrid filler can effectively improve the hardness, fracture toughness and tribological properties of epoxyresin. Ti nanoparticles react chemically with oxygen and effectively fill the microcracks generated in the resin matrix. TheMWCNT filler limits the movement of the surrounding resin matrix due to the difference in size and prolongs the diffusionpath of the microcracks in the resin matrix. The interaction between the two filler components significantly improves theperformance of the composite coating.
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