树脂含量对聚酰亚胺树脂基复合材料摩擦学性能的影响

为明确树脂含量对复合材料摩擦学性能的影响，采用粉末冶金法成功制备了二硫化钨(WS₂)与碳化硅(Si C)协同改性增强含铜聚酰亚胺(PI)树脂基复合材料。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、万能力学性能试验机、摩擦磨损试验机等手段探究了PI树脂含量对复合材料微观组织、物理力学性能、摩擦磨损性能及磨损机制的作用行为。结果表明，材料制备过程中仅存在树脂基体固化烧结，并未与增强相发生化学反应，从而确保各相充分发挥其性能。同时，发现PI树脂含量对复合材料显微组织存在显著影响，由WS₂与Si C形成的“核-壳”结构从高树脂含量下较大的扁平状转变成低树脂含量下的类球状及细小扁平状结构；且复合材料的致密度及显微硬度均随PI树脂含量的降低而呈现先增大后减小的趋势，压缩强度则呈上升趋势。PI树脂基复合材料的磨损率及平均摩擦系数随PI树脂含量的降低呈现出先减少后增加的趋势，当PI树脂质量分数为50%时复合材料获得了最低的摩擦系数(0.42)和磨损率[0.89×10^-14 cm³/(N·m)]。随着PI树脂含量的减少，复合材...     

填料改性PTFE复合材料的性能

用MG-2000型高速高温摩擦磨损试验机对4组填料填充PTFE复合材料摩擦磨损性能进行研究,并考察相同含量填料由一元增至三元对其摩擦学性能及力学性能的影响。结果表明:单一CF与其混合填料均能提高PTFE复合材料的硬度及压缩强度,降低比重,大幅增强PTFE耐磨性;混合填料改性效果更明显,其中三元填料改性效果最优,且CF/SiC纤维/石墨三元填料改性比CF/GF/石墨三元填料改性效果更佳;石墨、CF与SiC纤维协同效应更显著。     

玻璃纤维及石墨增强聚四氟乙烯复合材料摩擦磨损性能的研究

用机械混合、冷压成型和烧结的方法制备了不同质量分数(5%~30%)的玻纤和石墨填充聚四氟乙烯(PTFE)复合材料制品。用M-2000型磨损试验机评价了不同样品在干摩擦下的磨损性能,揭示了填料玻纤和石墨对PTFE复合材料磨损性能的影响,并对磨损机理进行了探讨。用扫描电镜(SEM)对试样磨损形貌进行观察。结果表明:对玻纤进行改性能极大地提高PTFE复合材料的耐磨性能,同时可提高复合材料硬度;玻纤和石墨协同作用,对改善PTFE摩擦磨损性能有比较显著的效果;20%玻纤 10%石墨填充PTFE复合材料有着较好的摩擦磨损性能。     

酸化MWCNTs填充EP/BF复合材料的摩擦磨损性能

将多壁碳纳米管(MWCNTs)进行酸化处理并填充到环氧树脂(EP)/玄武岩纤维(BF)复合材料中,制备了一种新型酸化MWCNTs填充EP/BF复合材料。研究了酸化MWCNTs对EP/BF复合材料摩擦磨损性能的影响。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析了MWCNTs酸化前后表面官能团的变化,使用摩擦磨损机测试了酸化MWCNTs填充EP/BF复合材料的摩擦磨损性能,并采用扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的磨损表面的微观形态进行了表征。结果表明,酸化MWCNTs能够有效地提高EP/BF复合材料的摩擦磨损性能。在EP/BF复合材料中填充质量分数为1.5%的酸化MWCNTs,能够使EP/BF复合材料的摩擦系数降低28.57%,磨损率降低51.37%。     

玄武岩纤维增强聚苯硫醚复合材料摩擦磨损性能的研究

使用玄武岩纤维(BF)作为增强体制备了BF增强聚苯硫醚(PPS)复合材料,研究了BF增强PPS复合材料的摩擦磨损性能,以及不同体积分数的BF增强体、不同载荷与滑动速度对复合材料的摩擦磨损性能的影响。结果表明,引入BF能有效地提高了复合材料的摩擦磨损性能,复合材料的摩擦因数随BF体积分数的增加逐渐提高;复合材料的摩擦因数随载荷的增加逐渐降低,但磨损率增大。     

共聚共混改性聚酰亚胺的摩擦磨损性能研究

为了改善传统均苯四甲酸酐(PMDA)–4,4′-二胺基二苯醚(ODA)型聚酰亚胺(PI)的摩擦性能,分别以共聚和共混两种方式,引入柔性二胺单体芳香杂环二胺(DAMI),从分子结构制备不同ODA/DAMI物质的量之比的共聚和共混改性PI。并用摩擦磨损试验机、扫描电子显微镜、万能试验机以及X射线衍射仪等分析共聚和共混改性PI的结构和性能。结果表明,当ODA/DAMI物质的量之比分别为3∶1和5∶1时,共聚和共混改性PI具有最优的综合摩擦磨损性能,摩擦系数分别为0.273和0.280,磨损率分别为9.28×10–14,11.2×10–14 m3/(N·m)。共聚改性PI的摩擦系数随摩擦时间的增加变化比较稳定,其在兼顾磨损率和摩擦系数方面比共混改性PI更具优势。共聚和共混法改性PI磨损机理相似,主要为粘着磨损、磨粒磨损和疲劳磨损。随DAMI含量增加,两种改性PI的拉伸强度、拉伸弹性模量和玻璃化转变温度均呈下降趋势,当DAMI含量较高时,两种改性PI结晶取向增加,磨损率急剧升高。     

PTFE填充PI基复合材料摩擦学性能

以聚四氟乙烯(PTFE)为填料,聚酰亚胺(PI)为基体,通过机械冷压法制备了聚酰亚胺/聚四氟乙烯(PI/PTFE)自润滑复合材料。研究了PTFE在复合材料中质量分数对该材料和金属试件对磨时摩擦学性能的影响。结果表明:在一定质量范围内PTFE的加入对于提高复合材料耐磨性具有积极的促进作用。当PTFE质量分数为30%时,PI/PTFE复合材料磨损率最低。和纯PI相比,填充PTFE的复合材料耐磨性提高3个数量级。对试件磨损形貌的分析表明:在对偶面形成转移膜的连续性直接影响PI/PTFE复合材料的摩擦磨损行为。对应最佳摩擦学性能时形成的自润滑转移膜更加连续、光滑和完整。     

玄武岩纤维/天然橡胶/顺丁橡胶复合材料的力学性能及摩擦性能研究

研究玄武岩纤维(BF)用量对BF/天然橡胶(NR)/顺丁橡胶(BR)复合材料力学性能及摩擦性能的影响。结果表明:随着BF用量的增大,加入BF的复合材料的拉伸强度和拉断伸长率均先增大后减小,当BF用量为10份时,复合材料的拉伸性能和抗撕裂性能较好;加入BF的复合材料的摩擦因数减小,摩擦试样表面磨痕比较均匀、平整、光滑及深度小,其耐磨性能提高。     

表面处理碳纤维改性聚酰亚胺复合材料的机械性能

采用硅烷偶联剂KH-550、高温氧化和超声波+偶联剂复合方法(简称超声复合方法)分别对碳纤维(CF)进行表面处理,制备不同表面处理的CF改性热塑性聚酰亚胺(PI)复合材料,研究表面处理CF对CF/PI复合材料力学和摩擦磨损性能的影响,利用扫描电子显微镜对PI复合材料磨损表面进行观察。结果表明:与纯PI相比,CF的加入提高了PI复合材料的机械性能,经超声复合处理的CF的增强效果较好;磨损表面表明:超声复合处理CF改性PI复合材料磨损表面的犁沟和磨屑较少,且平整。     

混杂填充UHMWPE复合材料的摩擦与磨损性能

制备了多相混杂填充超高相对分子质量聚乙烯（UHMWPE）复合材料，研究其摩擦、磨损性能。结果表明，填料的加入可以缩短磨合期，延长稳定磨损期。多相混杂复合材料具有较低的摩擦因数，较好的耐磨性能。含质量分数为70％UHMWPE、质量分数为5％CF（碳纤维）、质量分数为10％PHBA（聚苯酯）、质量分数为15％PTW（六钛酸钾晶顺）的复合材料具有最好的性能，其摩擦因数低、磨痕宽度小、受摩擦速度和载荷的影响也比较小。磨损表面扫描电镜照片显示，纯UHMWPE表面较为粗糙，呈现粘着磨损和疲劳磨损特征，混杂填料试样表面光滑，不存在疲劳磨损特征。     

不同种类酚醛树脂黏结剂对摩擦材料性能的影响

分别以未改性通用酚醛树脂、特殊改性刹车片专用酚醛树脂、腰果壳油改性酚醛树脂、丁腈橡胶改性酚醛树脂为黏结剂,玄武岩纤维、钢纤维为增强纤维制备四种酚醛树脂基摩擦材料.对试样进行物理性能、机械性能和摩擦磨损性能测试.结果 表明,四种摩擦材料的密度相差不大,未改性通用酚醛树脂基摩擦材料的硬度符合刹车片使用要求,腰果壳油改性酚醛...     

石墨/铜粉改善双马来酰亚胺复合材料摩擦性能

采用层压成型制备了2类改性双马来酰亚胺纤维复合材料,分别考察了石墨、铜粉的用量对纤维复合材料摩擦性能(摩擦系数,磨损率)和力学性能的影响,并用扫描电镜对复合材料的磨损表面形貌进行了分析。结果表明:石墨对改善双马来酰亚胺的摩擦磨损性能较铜粉更有效。石墨的质量分数为3%时,复合材料的摩擦磨损性能和力学性能达到最佳。     

聚酰亚胺的合成及其SiO_2复合材料摩擦磨损性能研究

以2,3',4,4'-联苯四酸二酐、4,4'-二氨基二苯甲烷和4-苯乙炔基苯酐为原料合成聚酰亚胺(PI)树脂,采用红外光谱对其结构进行了表征。采用SiO_2为耐磨改性剂,对聚酰亚胺进行改性,制备PI/SiO_2复合材料,研究其摩擦磨损性能,结果表明当SiO_2含量为10%时,PI/SiO_2复合材料具有较好的摩擦磨损性能,摩擦系数为0.145,磨损量为3.8mg。     

玻璃纤维填充改性PTFE复合材料的摩擦磨损性能

为改善聚四氟乙烯(PTFE)高磨耗的缺点,通过冷压烧结成型工艺制备了玻璃纤维(GF)填充改性PTFE复合材料,探究了不同GF添加比例的PTFE/GF复合材料在不同转速下的摩擦磨损情况。采用三维视频显微镜观察了样品的表面磨痕深度,并借助扫描电子显微镜观察摩擦表面形貌同时分析磨损机理。结果表明,填充GF后的PTFE复合材料其摩擦系数虽有一定程度的升高,但其体积磨损率却大幅降低。当GF质量分数为20%时,复合材料的体积磨损率降到最低,并在转速为80 r/min时较纯PTFE降低了93.56%。观察分析微观形貌发现,随着GF含量的增大,复合材料的磨损机理逐渐由纯PTFE的犁耕磨损和粘着磨损向磨粒磨损转变,当GF含量为25%时,出现轻微的疲劳磨损。     

不同表面改性对竹纤维/超高分子量聚乙烯复合材料摩擦学性能的影响

采用不同浓度氢氧化钠(Na OH)溶液对竹纤维(BF)的表面碱预处理,再使用硅烷偶联剂3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH550)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)三种不同表面改性后,与超高分子量聚乙烯(UHMWPE)粉料共混,通过模压成型工艺制备BF/UHMWPE复合材料。借助傅立叶变换红外光谱(FTIR)和热重分析(TG)研究改性前后BF的化学结构和热稳定性变化,使用摩擦磨损试验机测试三种不同表面改性BF增强UHMWPE复合材料的摩擦磨损性能,通过扫描电镜(SEM)观察改性前后BF的表面结构及复合材料的摩擦表面形貌并分析磨损机理。结果表明,10%NaOH和KH550协同改性能有效改善BF与UHMWPE的界面相容性,此时制备的复合材料干滑动摩擦因数为0. 11,磨损率较纯UHMWPE下降了46%,耐磨性显著提高,表现为轻微的疲劳磨损。     

ZrSiO_4和Al_2O_3粒度对制动摩擦材料摩擦磨损性能的影响

采用热压成型法制备有机制动摩擦材料,对所制备的摩擦材料进行摩擦磨损测试。研究填料硅酸锆和氧化铝的粒度对多纤维增强树脂基制动摩擦材料摩擦磨损性能的影响。研究结果表明,硅酸锆和氧化铝的加入可起到良好的增摩效果,随着填料粒度的细化,摩擦系数减小,但稳定性在粒度居中时最好,同时对磨损率也有一定影响。通过观察试样磨损后表面形貌探讨摩擦磨损机理。     

酚醛树脂基复合材料摩擦性能研究

采用MPX-2000型销盘式摩擦磨损试验机评价了分别填充氧化铝、Cu粉、石墨、石墨与Cu粉复配的酚醛树脂基复合材料在载荷为100 N、转速为500 r∕min、室温干摩擦条件下的滑动摩擦磨损性能,并分析了磨损后的表面形貌。结果表明,与未填充相比,填充试样的平均摩擦系数和磨损量均有不同程度的降低,其中由石墨、石墨与Cu粉复配填充试样的磨损量显著降低,分别下降80.7%,84.8%。未填充试样磨损表面出现少量被拔出的磨屑纤维,未见明显润滑膜;而填充试样的磨损表面呈现出明显、均匀的润滑膜。填料改变了酚醛树脂基复合材料的磨损机理,增强了复合材料的抗极压承载和促进润滑膜形成能力,提高了复合材料的摩擦磨损性能。     

聚四氟乙烯/纳米氮化钛复合材料的摩擦磨损性能研究

利用摩擦磨损试验机考察了填料含量及载荷对纳米氮化钛(TiN)填充聚四氟乙烯(PTFE)复合材料摩擦磨损性能的影响,采用扫描电子显微镜观察分析磨损表面形貌,探讨了磨损机理。结果表明,纳米TiN可以提高PTFE的硬度和耐磨性,当纳米TiN质量分数为7%时,PTFE纳米TiN复合材料的磨损量最小;随载荷的增大,PTFE/TiN复合材料的磨损量增加。PTFE纳米TiN复合材料的摩擦因数比纯PTFE小。     

漆籽壳纤维含量对聚甲醛/玄武岩纤维复合材料的力学及摩擦学性能的影响

采用熔融共混、注射成型等工艺制备了聚甲醛(POM)/玄武岩纤维(BF)/漆籽壳纤维(LSSF)复合材料,通过力学试验、摩擦磨损试验和扫描电子显微镜分别研究了复合材料的力学性能、摩擦学性能和微观形貌。结果表明,LSSF和BF较均匀地分散于POM基体中,且界面相容性较好;POM/BF/LSSF复合材料的冲击性能、流动性能和摩擦性能相对于POM/BF复合材料都有一定的提高;与POM/20%BF相比,当LSSF的添加量为10%(质量分数,下同)时,复合材料的流动性能提高了68%;当LSSF添加量为15%时,复合材料的冲击性能提高了225%;当LSSF添加量为5%时,复合材料的摩擦因数降低了23%,磨损量降低了70%;复合材料的主要磨损机制由低漆籽壳含量时的磨粒磨损转变为高漆籽壳含量时的磨粒磨损和黏着磨损复合作用。     

改性玄武岩纤维对Al基复合材料耐磨性的影响

为研究玄武岩纤维(BF)对Al基复合材料耐磨性的影响,通过化学镀铜对BF进行表面改性,利用粉末冶金法制备了不同BF含量的Al基复合材料,研究了耐磨性随BF含量的变化规律.结果表明:镀铜处理后BF表面存在厚度均匀的铜膜;随着BF含量的增加,试样密度逐渐减小;BF含量增加,试样硬度先增加后减小,BF含量为5％时硬度最大,与不含BF的试样相比,硬度提高了13.8％;随着BF含量的增加,试样磨损率先减小后增加,BF含量为5％试样的磨损率最小,与不含BF的试样相比,磨损率降低了71.3％;BF含量较低时,磨损机制以磨粒磨损为主,BF含量较高时,磨损机制以剥离磨损为主.