研究背景
聚氨酯基高分子复合材料因具有优异的耐磨性，减振降噪及性能可设计等优点，是作为船舶水润滑轴承的理想材料之一。然而由于受不稳定螺旋桨及轴系负荷、船舶启停操作及泥沙环境等因素影响，水润滑轴承的运行工况复杂，轴承往往工作在边界、混合润滑及局部流体动压润滑并存的润滑状态下。因此，为了最终得到具有综合最优摩擦学性能的船舶水润滑轴承材料，首先需要对聚氨酯基材料在船舶水润滑轴承模拟工况下进行摩擦学性能评估，从而对材料性能设计路线进行筛选。
研究思路
本研究主要使用机械熔融共混方法，以加入石墨烯、碳纳米管等改性填料为手段对聚氨酯基底材料进行改性。关注共混后改性材料的机械承载性能的同时，重点考察制备得到的改性聚氨酯材料在模拟船舶水润滑轴承工况下的摩擦学性能，探究改性材料的减摩耐磨机理。
主要贡献
本文对改性聚氨酯基材料进行船舶水润滑轴承模拟工况下的摩擦磨损试验，研究载荷、转速及温度对材料摩擦磨损性能的影响规律，观察到高温条件下材料表面形成的Schallamach波纹等现象，揭示石墨烯等改性填料针对聚氨酯基底材料的减摩耐磨机理。
潜在应用
聚氨酯基改性材料在不同载荷、转速及温度水润滑摩擦试验中表现出一定粘弹性，同时减摩耐磨界面也存在高温失效的情况。这些观察结果能够在聚氨酯基减振降噪涂层等应用中具有一定参考价值。
