不同填料对PTFE复合材料硬度的影响

使用超细及纳米SiO2颗粒和Al2O3颗粒填充改性聚四氟乙烯（PTFE）塑料，测量其硬度（HB），并使用扫描电镜对其表面形貌进行了分析。结果表明，SiO2纳米粒子填充较SiO2微米粒子填充的PTFE复合材料的硬度高34％～60％。Al2O3纳米粒子填充较Al2O3微米粒子填充的PTFE复合材料的硬度高。用溶胶凝胶法制得的纳米SiO2／PTFE复合材料比用机械混合法制备的高。     

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。     

填充PTFE性能的初步研究

本文采用正交设计法,对PTFE、石墨、玻璃纤维、铜粉的共混物进行配方筛选,找出了影响共混物主要性能:磨耗、比重、拉伸强度和断裂伸长率的主要因素,并对其原因作了解释。     

不同硬质增强填料对PTFE性能的影响

分别以体积分数均为25%的碳纤维(CF)、硅灰石纤维(WF)、聚酰亚胺(PI)、聚苯酯(POB)、铜粉(Cu)5种硬质填料对聚四氟乙烯(PTFE)进行改性,对比研究了不同填料对PTFE力学性能、蠕变性能、导热性能和摩擦学性能的影响,并对试样磨痕表面微观形貌进行分析,探讨了硬质增强填料提升PTFE耐磨损性能的机理。结果表明,5种硬质填料均可明显提高PTFE的硬度和压缩强度,改善蠕变性能和导热性能,但会降低拉强度和断裂伸长率。其中,CF改性PTFE的拉伸强度和压缩强度最高、抗蠕变性能最好,而Cu改性PTFE的硬度最大、导热性能最好。在摩擦过程中,由于填料会在磨痕界面逐渐富集,改性PTFE的耐磨损性能会得到显著提高,3种无机填料会使PTFE的摩擦因数增大,但是聚合物填料PI、POB则反而使得PTFE的摩擦因数略有降低。POB改性的PTFE摩擦因数仅为0.19,体积磨损率约为4.21×10^-6 mm³/(N·m),耐磨损性能比纯PTFE提升了260倍,摩擦学性能最为突出。     

FKM/PTFE/炭黑复合材料的性能研究

在氟橡胶(FKM)/炭黑共混体系中加入聚四氟乙烯(PTFE)微粉,制备FKM/PTFE/炭黑复合材料,并对其性能进行研究.结果表明,采用PTFE微粉部分替代炭黑,硫化胶的拉伸强度、拉断伸长率及撕裂强度均明显增大,耐磨性能提高,压缩永久变形有所减小,脆性温度大大降低,但低温回弹性变差.FKM/PTFE/炭黑复合材料的热稳定性降低,在452 ℃出现FKM热质量损失峰后,在551 ℃又出现了PTFE热质量损失峰.     

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。     

PTFE／GF透波复合材料成型工艺与性能研究

为制备高性能聚四氟乙烯(PTFE)基透波复合材料,对玻璃布(GF)增强PTFE的成型工艺进行了研究。通过差示扫描量热法确定了PTFE/GF复合材料的烧结温度,考察了烧结时间、冷却速率、压制压力及组分配比等因素对复合材料性能的影响。结果表明,当GF质量含量为40%、压制压力为45MPa时,PTFE/GF复合材料的拉伸强度最大,可达81.2MPa,介电性能也满足透波复合材料的要求。     

PI填充PTFE复合材料

采用金属粉末冶金法制备聚酰亚胺(PI)填充聚四氟乙烯(PTFE)复合材料,考察不同PI填充量对复合材料力学性能和摩擦学性能的影响。结果表明,随着PI填充量的增加,复合材料的拉伸强度和断裂伸长率均下降,但压缩强度提高。采用PI填充PTFE,可以使耐摩擦性能提高2个数量级,摩擦系数稍有提高,磨损表面的扫描电子显微镜显示,PI填充PTFE对提高材料耐磨性能效果非常明显。对采用国产PI与进口PI填充PTFE制备的复合材料性能进行对比,发现国产PI完全可以替代进口同类产品。     

不同粒径SiC改性PTFE复合材料的力学与摩擦学性能

以纳米碳化硅(SiC)、微米SiC及粉状SiC纤维填充聚四氟乙烯(PTFE)复合材料,对PTFE复合材料进行力学和摩擦学性能测试,分析对比不同粒径填料及其质量分数对PTFE复合材料力学和摩擦磨损性能的影响.用扫描电子显微镜(SEM)对拉伸断口形貌进行观察,探讨了复合材料增强机理.对比研究结果表明:不同粒径的SiC均能提高复合材料的硬度和耐磨性,SiC纤雏/PTFE复合材料有较高的拉伸强度和断裂伸长率,其综合性能最好.拉伸断口的微观分析表明:SiC纤维与PTFE界面粘结性能较好,对PTFE复合材料性能有一定的增强效果.     

填料的形状对导电性复合材料性能的影响

以填料的形状和尺寸控制复合材料的性能是一个重要方法.选用了三种镍粉和不锈钢纤维,研究了它们对复合材料的导电性和力学强度的影响.结果表明,当填料的体积含量达到某临界值时,电阻率会发生突变,粒度愈小,形状愈不规则,该临界值愈小;同时,随着填料含量的增加,拉伸强度和冲击强度都是先升后降,转折变化时的体积含量都大于相同填料的材料电阻率陡峰时的临界值,这种变化规律都取决于材料的结构。     

不同混合工艺对PTFE复合材料性能的影响

研究了不同混合设备及混合工艺对聚四氟乙烯（PTFE）复合材料力学性能、摩擦磨损性能的影响。对工业上常用的混料设备混合特点及对PTFE混料的适用性进行分析评价。然后选用生产上常用的碳纤维、氧化铝作为PTFE的填料,其中氧化铝经过硅烷偶联剂处理,采用冷压烧结法制备出PTFE复合材料,研究混料过程中的不同温度、转速等工艺参数对材料分散性及性能的影响。利用光学显微镜、万能材料试验机、冲击试验机、环-块摩擦试验机表征材料的截面形貌、力学性能和摩擦磨损性能。结果表明,混料过程中的最高温度是影响PTFE混合的关键因素,控制混料过程中的最高温度低于19℃,提高高速混合机转速可提高材料的分散均匀性,但转速过高会引起PTFE发热而引发团聚。将PTFE原料进行预先冷却,然后在混合过程中采用液氮冷却,当混合机转速达到2?500 r/min时,混合分散效果和PTFE复合材料的综合性能最佳,拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度分别达到17.5 MPa,100%和65.2 kJ/m²,磨损率和摩擦系数分别为6.38×10^-6 mm³/（N·m）和0.21。     

无机填料对聚四氟乙烯复合材料的摩擦学性能影响研究现状

简要介绍了聚四氟乙烯作为润滑材料的优点、不足、摩擦学作用机理以及目前我国使用无机填料对聚四氟乙烯材料进行改性的研究现状,针对无机填料填充聚四氟乙烯复合材料存在的问题,对以后研究方向提出了一定的见解.     

高压PTFE复合材料往复运动密封

介绍了高压往复运动密封结构形式和几何形状,并介绍了用于高压往复运动密封的聚四氟乙烯复合材料及其摩擦磨损性能。     

不同方法处理碳纤维增强PTFE复合材料性能的研究

采用两种不同的方法对碳纤维(CF)表面进行处理,一种是先以热空气对CF进行氧化处理,然后用偶联剂进行表面处理;另一种是先用聚四氟乙烯(PTFE)乳液对CF进行浸渍,后用等离子体进行表面处理。研究了不同方法、不同表面处理条件对PTFE/CF复合材料拉伸性能的影响,并应用扫描电镜对拉伸断口形貌进行了分析。结果表明,两种方法都能有效地提高CF与PTFE之间的界面结合力及PTFE/CF复合材料的拉伸性能。     

纳米氮化物填充PTFE复合材料的性能研究

对纳米AlN、Si3N4、TiN填充的聚四氟乙烯(PTFE)复合材料进行了力学性能与摩擦磨损性能测试,研究了纳米粒子种类和含量对PTFE力学性能和摩擦磨损性能的影响,用扫描电子显微镜(SEM)对拉伸断面形貌进行观察,探讨了复合材料的相关机理。研究结果表明,纳米AlN、Si3N4、TiN的填充均能提高PTFE的硬度和耐磨性;PTFE纳米复合材料的拉伸强度和断裂伸长率均有所下降,PTFE/TiN复合材料的降幅最小;3种纳米填料均使PTFE的冲击强度下降,PTFE/TiN和PTFE/Si3N4复合材料冲击强度的降幅较小;SEM分析表明,纳米TiN在PTFE基体中有较好的分散性,与PTFE基体界面结合较好,纳米AlN、Si3N4在PTFE基体中的分散性较差。     

低摩擦PTFE复合材料往复运动密封

介绍了低摩擦往复运动密封结构形式和几何形状,并介绍了用于往复运动密封的聚四氟乙烯复合材料及其摩擦磨损性能。     

润滑条件对PTFE复合材料摩擦学性能的影响

对3种聚四氟乙烯复合材料与45#钢和表面阳极氧化铝合金配副进行了摩擦性能测试,测定了不同润滑条件下聚四氟乙烯复合材料的摩擦学性能。用扫描电子显微镜观察了聚四氟乙烯复合材料与表面阳极氧化铝合金摩擦磨损后的表面形貌。结果表明:在油润滑条件下,聚四氟乙烯复合材料摩擦因数和磨痕宽度最小,在干摩擦条件下,聚四氟乙烯复合材料摩擦因数最大;在水润滑条件下,聚四氟乙烯复合材料磨痕宽度最大;在油润滑条件下,摩擦表面可形成均匀连续的转移膜和润滑油膜,表面光滑,从而降低了磨损。     

国外聚合物填料复合材料研究开发现状

本文从新复合技术，填料，表面处理法，复合物形成法，分散状态的特定法方面综述了国外聚合物填料复合材料研究开发现状。     

PTFE基复合材料动态力学性能的研究

将聚四氟乙烯(PTFE)和几种添加物采用机械共混、冷压、烧结成型的方法制备了PTFE基复合材料。用粘弹分析仪测试了复合材料的动态力学性能,得到了损耗因子、储能模量及损耗模量随温度变化的曲线,用扫描电子显微镜观察了PTFE与添加物的结合状况。结果表明,PTFE基复合材料的储能模量随添加物含量的增加而增大：加入聚苯硫醚(PPS)的PTFE基复合材料的损耗因子曲线只出现一个明显的峰,峰值变大;而加入聚苯酯、聚全氟(乙烯／丙烯)共聚物、聚醚醚酮后可使PTFE基复合材料的损耗因子峰值变小,当含量在某一范围时,复合材料的损耗因子曲线出现双峰,此时可拓宽复合材料的有效阻尼温域;随着石墨、MoS2含量的增加,PTFE基复合材料的储能模量提高,损耗因子峰值变小。     

低摩擦PTFE复合材料旋转运动密封

介绍了低摩擦旋转运动密封组合形式和几何形状,并介绍了用于旋转运动密封的聚四氟乙烯复合材料及其摩擦磨损性能。