纳米ZnO填充PTFE复合材料的力学及摩擦学性能

通过机械搅拌和超声分散制备纳米ZnO填充PTFE复合材料,研究纳米ZnO填充量对复合材料力学及摩擦磨损性能的影响。结果表明:当ZnO质量分数小于3%时,复合材料的拉伸强度与纯PTFE相比略有增高;复合材料的密度、硬度、摩擦因数随ZnO填充量的增加而逐渐增大;当ZnO填充质量分数为1%～3%时,复合材料的磨耗量大幅下降,但若继续增加ZnO填充量,复合材料的磨耗量却变化不大。     

硫酸钙晶须填充PTFE复合材料的摩擦学性能研究

用硫酸钙晶须(CSW )填充改性聚四氟乙烯(MVE),采用模压成型工艺制备不同硫酸钙晶须含量的PTFE/CSW复合材料;利用摩擦磨损试验机研究硫酸钙晶须对PTFE/CSW复合材料摩擦学性能的影响,利用扫描电子显微镜对PM复合材料的磨损表面进行微观分析.结果表明:填充硫酸钙晶须提高PTFE复合材料的耐磨损性能,但复合材料的摩擦因数略高于纯PTFE;纯PTFE的磨损机制为黏着磨损,而PTFE/CSW复合材料的磨损机制为轻微磨粒磨损和黏着磨损共同作用.当硫酸钙晶须质量分数大于10%时,PTFE/CSW复合材料的磨损机制逐渐转变为严重的磨粒磨损.     

碳黑填充PTFE复合材料干摩擦磨损性能分析

以碳黑为填料制备了PTFE基复合材料,并研究了该复合材料在干摩擦条件下与不锈钢对摩时的摩擦磨损行为,并探讨其磨损机制。实验结果表明,碳黑/PTFE复合材料的摩擦因数随着碳黑含量的增加呈增加的趋势,其耐磨性能明显优于纯PTFE。当碳黑的质量分数为5%时,其抗磨性能最好。SEM观察发现纯PTFE的断面上分布着大量的带状结构,而填充了碳黑后,则未观察到这种带状结构,这说明碳黑有效地抑制了PTFE结构的破坏。对PTFE和碳黑/PTFE复合材料的摩擦表面的SEM观察发现,前者的摩擦表面分布着较明显的犁削和粘着磨损的痕迹,而后者的摩擦表面则平整光滑,这表明以碳黑作为填料可有效地抑制PTFE的磨损。     

石墨填充聚四氟乙烯基复合材料的摩擦学性能

为了研制PTFE基粘弹-摩擦型阻尼材料,采用机械共混-冷压成型-烧结的工艺制备了石墨、聚苯硫醚、聚醚醚酮混合填充PTFE基复合材料,利用环-块式磨损试验机,在干摩擦条件下考察了复合材料的摩擦学性能,并用扫描电镜观察了磨损表面形貌,研究了复合材料的磨损机制。结果表明:PTFE含量不同的复合材料,随石墨填充量的增大,摩擦因数和磨损率的变化趋势不同,磨损主要由犁削、粘着和疲劳剥落中的一种或几种引起;适当配比的PTFE基复合材料具有较好的摩擦阻尼性能,能够满足粘弹-摩擦阻尼材料的要求。     

纳米氧化物填充PTFE复合材料的摩擦学性能

用机械共混、冷压成型烧结的方法分别制备了不同纳米氧化物填充PTFE复合材料试样.用MM-200型磨损试验机测试了在干摩擦条件下各试样的摩擦磨损性能;用扫描电子显微镜(SEM)对试样的混合程度和磨屑的形貌进行了观察和分析.结果表明:在实验条件下,纳米TiO2和纳米Al2O3的加入均可较大幅度提高PTFE的耐磨性,在250 N载荷下,纳米TiO2和纳米Al2O3的加入可使PTFE耐磨性分别提高7.3和3.4倍;纳米TiO2和纳米Al2O3的加入对PTFE摩擦因数影响不大;纳米TiO2和纳米Al2O3填充PTFE复合材料的磨损机制主要是粘着磨损.     

Ekonol填充PTFE三层复合材料摩擦学性能研究

在端面摩擦磨损试验机上对Ekonol填充PTFE三层复合材料试样进行了常温干摩擦实验,探讨了Ekonol含量对材料摩擦磨损性能及磨损机制的影响.结果表明,随着Ekonol含量的增加,材料的摩擦因数逐渐增大,但总体上比较小(<0.14),表现出了较好的摩擦性能,同时材料的耐磨损性能随Ekonol含量的增加而增大,说明Ekonol的加入有利于改善材料的摩擦学性能.     

SiO2填充聚四氟乙烯复合材料的摩擦学行为研究

用机械共混和冷压成型、热烧结的方法制备了琐体积含量不同粒径的SiO2填充PTFE样品，用M-2000摩擦磨损试验机评价了不同样品在干摩擦下的摩擦学性能；用X射线能量损失谱（EDS）观察分析了摩前后Si元素在样品表面的分布情况，结果表明：在本实验所采用的实验条件下，SiO2/PTFE复合材料的摩擦系数随SiO2体积含量的增加而增大，抗磨损能力则有一个最佳含量；填料粒径不同其体积填充分数对复合材料摩擦磨损性能的作用规律不同，在相同的体积分数下，粗SiO2填充PTFE的摩擦系数小于细SiO2填充PTFE的摩擦系数，且其随SiO2填充分数增加而增大的趋势远小于细SiO2填充PTFE；其具有最好抗磨能力的最佳体积填充含量也大于细SiO2的体积填充含量，SiO2这种填充作用规律可由其在PTFE基体中的形态结构特征来解释。     

纳米氧化镧和蛇纹石改性PTFE复合材料淡水环境摩擦学性能预测*

以聚四氟乙烯(PTFE)为基体,改性纳米氧化镧(nano-La_2O_3)、改性纳米蛇纹石(nano-serpentine)为添加剂,采用均匀设计法,制备nano-La_2O_3/nano-serpentine/PTFE复合材料。自制水环境模拟装置,设计并进行淡水环境复合材料摩擦学实验。使用Origin软件对实验数据进行曲线拟合,使用SPSS软件进行多元回归分析,得到摩擦学性能回归方程,通过MATLAB解出回归方程摩擦因数和磨损率理论最优解。以复合材料最优理论配比制作试件,进行摩擦学性能对比实验和磨损表面形貌分析。结果表明:复合材料摩擦学性能实验值与回归分析理论结果基本吻合,摩擦因数误差控制在5%以内,磨损率误差控制在10%以内,证明研究所用方法对复合材料摩擦学性能预测具有可行性。     

CaF2填充PTFE三层复合材料摩擦学性能研究

制备了氟化钙CaF2填充PTFE三层复合材料,并在端面摩擦磨损试验机上对其进行了常温干摩擦及预浸油摩擦实验,探讨了CaF2含量对材料摩擦磨损性能及磨损机理的影响.结果表明,随着CaF2含量的增加,材料的摩擦因数逐渐增大,但添加少量CaF2时材料的耐磨损性能明显提高,说明少量CaF2的加入有利于改善材料的综合摩擦磨损性能.     

表面改性硅灰石纤维填充PTFE复合材料的摩擦学性能

用KH550硅烷偶联剂表面改性的硅灰石纤维(WF)填充PTFE,在MPX-2000型磨损试验机上研究复合材料的摩擦磨损性能,并与经典的炭纤维(CF)填充PTFE复合材料进行比较。采用SEM对磨损面和对偶面进行分析。结果表明:较高载荷(200和300 N)下复合材料摩擦因数随WF含量变化的幅度不大,较稳定地维持在较低值;细小尺寸WF填充PTFE复合材料的耐磨性能较好,在WF质量分数为10%时,复合材料的磨损量只有相同含量CF填充PT-FE复合材料的81%;细小尺寸WF填充PTFE复合材料的磨损面较为平整,存在轻微黏着磨损,其对偶面转移膜平整光滑、结构致密;而CF/PTFE复合材料磨损面存在许多裸露和碎断的CF,犁削和磨粒磨损是主要的磨损形式。     

Tribological Properties of PTFE and PTFE Composites at Different Temperatures

The friction and wear properties of polytetrafluoroethylene (PTFE) and its composites with fillers such as bronze, glass fiber, carbon fiber, carbon, graphite, and polymer were studied at ambient temperature and high temperature. The wear resistance and hardness were enhanced by the fillers. Results showed that the wear resistance of all composites was much higher than that of pure PTFE. Pure PTFE has the lowest friction coefficient at ambient temperature (temperature: 23 ± 2°C, humidity: 50 ± 10%) but highest friction coefficient at high temperature (above 100°C). The PTFE composite filled with bronze showed the best wear resistance at ambient temperature but the poorest wear resistance at high temperature. The carbon-graphite- or polymer-filled PTFE composite showed a lower friction coefficient and moderate wear resistance at both ambient and high temperature.     

Ekonol对Ekonol—石墨—PTFE自润滑复合材料的摩擦学性能的影响

本文研究了聚对－羟基苯甲酸酯（Ekonol)的含量对Ekonol-石墨－PTFE自润滑复合材料的摩擦磨损性能的影响,试验结果表明：随着Ekonol含量的增大,复合材料的摩擦系数有所上升,但其均在0．19以下,当Ekonol含量低于20％时,其上升幅度较大,而当Ekonol含量高于20％时,其上升幅度较平缓;复合材料的磨损量最初随着Ekonol含量的增大呈现急剧减少,在Ekonol含量为25％时出现了一个极小值,此后又呈现缓慢的上升。扫描电子显微镜（SEM）对复合材料磨损后表面形貌的观测表明：当Ekonol含量较低时复合材料发生的是严重粘着磨损,而当Ekonol含亘较高时,复合材料发生的是疲劳磨损,说明了Ekonol的填加可明显地提高此复合材料的抗粘着能力。     

聚四氟乙烯及其石墨和MoS2填充复合材料的摩擦学性能研究

利用往复式摩擦磨损实验机,对聚四氟乙烯(PTFE)及石墨和MoS2填充的PTFE复合材料的摩擦磨损性能进行了实验,考察了载荷、速度以及对摩时间的影响,并利用光学显微镜对PTFE复合材料的摩擦磨损表面进行了观察。结果表明,填加了石墨和MoS2的PTFE,由于石墨和MoS2一方面起到了润滑作用,另一方面阻止了PTFE带状大面积破坏,因而使得PTFE的摩擦因数降低,耐磨性提高。加入石墨和MoS2后PTFE的磨损机制由以犁沟效应和粘着磨损为主变为以磨粒磨损为主。     

Impact of Viscoelasticity on the Tribological Behavior of PTFE Composites for Valve Seals Application

In this article, we studied and explored the impact of viscoelasticity on the friction and wear behavior of pure polytetrafluoroethylene (PTFE), carbon–graphite PTFE composite, and glass fiber–MoS₂ PTFE composite. Tests were carried out using a specific reciprocating tribometer for valve seal application. The worn surfaces of the PTFE composites and the transfer films formed on the counterface were examined with a scanning electron microscope (SEM). Experimental results revealed that the addition of filler materials was effective in reducing the wear volume in all composites studied. In addition, the friction coefficient and wear resistance showed high sensitivity to the viscoelastic behavior of the PTFE seal. SEM investigation showed that the incorporation of particulate fillers into the PTFE matrix could dramatically reduce and stabilize the transfer films to the counterface, so they largely decreased the wear of the PTFE composites.     

氧化铜填充双马来酰亚胺摩擦学性能的研究

双马来酰亚胺树脂（简称BMI）是一种耐热性优于酚醛树脂耐高温工程塑料,但存在摩擦系数不稳定,与对偶材料发生较严重的粘着磨损问题。本文选择氧化铜作为摩擦调节剂,研究了氧化铜粉的用量对双马来酰亚胺与硬铝的滑动摩擦磨损性能的影响。并借助于扫描电镜分析了氧化铜提高双马来酰亚胺和铝环耐磨性的作用机理。试验结果表明：氧化铜不仅可以增加BMI的摩擦系数,改善其磨擦特性,使摩擦稳定,而且还可以提高摩擦副的耐磨性,随氧化铜用量增加,滑动副的摩擦系数和耐磨性均增加。摩擦表面的形貌分析表明：氧化铜加入到双马来酰亚胺中可以促使BMI在对偶铝环表面形成牢固的转移膜,转移膜减小了铝环的磨损,同时抑制了BMI复合材料的磨损。     

聚醚醚酮填充聚四氟乙烯摩擦学性能

采用共混-冷压-烧结的工艺制备聚醚醚酮（PEEK）填充聚四氟乙烯（PTFE）复合材料,考察 PEEK 含量对 PTFE /PEEK 复合材料的力学性能和摩擦学性能的影响,用扫描电子显微镜（SEM）观察其磨损表面和对偶表面形貌,并探讨磨损机制。结果表明：复合材料的拉伸强度随着 PEEK 含量的增加而降低,在一定范围内,冲击强度随着PEEK 含量的增加而增大;随着 PEEK 含量的增多,摩擦因数呈现先减小后增大的趋势,体积磨损率则逐渐减小。当PEEK 质量分数为20％时,复合材料耐磨性较纯 PTFE 提高了近700倍,其原因在于 PEEK 的加入改变了磨屑形成机制,并能形成均匀连续的转移膜,进而降低了磨损。