SiC颗粒增强PTFE基复合材料磨损图的研究

研究了SiC颗粒增强PTFE基复合材料(PTFE／SiCp)在干摩擦条件下的磨损特性。对磨损表面进行了观察分析，建立了复合材料磨损机制转变图，对在不同磨损条件下的磨损机制进行了概括。结果表明，SiC颗粒增强PTFE基复合材料发生轻微磨损的主要机制是显微切削，发生严重磨损的主要机制是粘着磨损。     

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。     

PTFE复合材料高温摩擦磨损性能研究

研究了高温条件下不同填料填充的PTFE复合材料的摩擦磨损性能,并与常温下的摩擦磨损性能进行了比较.结果表明青铜粉、纤维填充的复合材料在高温下表现出与常温相反的摩擦磨损规律;碳类填充复合材料在不同温度下则表现出较为稳定的规律;特种塑料改性的PTFE复合材料,具有极好的综合性能.     

碳纳米管增强PTFE复合材料摩擦磨损性能研究

以不同含量的CNTs(碳纳米管)为填料制备了PTFE基复合材料,测量其硬度,在M-2000型摩擦磨损试验机上研究其摩擦磨损行为。结果表明,CNTs能提高PTFE的硬度,CNTs/PTFE复合材料的耐磨性能明显优于纯PT-FE,当CNTs的质量分数为3%时,复合材料的耐磨性能大幅度提高。其摩擦因数随着CNTs含量的增加而加大,当CNTs的质量分数为1%时,摩擦因数随载荷的增加而减少,CNTs的质量分数为3%和5%时,摩擦因数随载荷的增加而增大。SEM观察发现:纯PTFE的断面上分布着大量的带状结构,而填充CNTs后,摩擦表面较平整光滑,表明CNTs作为填料可有效地抑制PTFE的犁削和粘着磨损。     

低含量磷片石墨填充改性PTFE复合材料的摩擦磨损性能

为了改善聚四氟乙烯高磨耗的缺点,通过冷压烧结成型工艺制备4种低含量鳞片石墨填充改性聚四氟乙烯(PTFE)复合材料,探究其在较高载荷(0.8 MPa)及不同转速下的摩擦磨损情况。采用三维视频显微镜观察样品的表面磨痕深度,借助扫描电镜观察摩擦表面形貌并分析磨损机制。结果表明:在较高载荷下石墨填充PTFE复合材料的摩擦因数和体积磨损率都较纯PTFE有一定程度的降低;且当石墨填充质量分数为5%时,复合材料的摩擦因数和体积磨损率降到最低,在载荷为0.8 MPa、转速为80 r/min时较纯PTFE分别降低了19.7%和84.25%;在较高载荷下,随着石墨含量的增大,复合材料的磨损机制逐渐由犁耕磨损向黏着磨损转变,且当石墨质量分数为10%时,出现轻微的疲劳磨损。     

PTFE复合材料摩擦及改性研究综述

指出聚四氟乙烯(PTFE)复合材料的摩擦过程可分为磨合、平稳和失稳3个阶段,摩擦因数和摩擦温度存在较强相关性,且对PTFE复合材料的失效机制进行了分析;归纳PTFE改性的3种途径:填充、原位复合和烧结成型工艺;通过总结PTFE改性的研究成果和近年来的研究情况提出了一些相关研究思路。     

PTFE复合材料密封圈摩擦特性的对比研究

为优选摩擦性能优异的密封用PTFE复合材料,搭建往复密封测试台架,对比研究5类填充PTFE密封圈在长期运行工况下的摩擦磨损性能,并对其失效机制进行分析。结果表明:含Cr_2O_3减磨剂的青铜/PTFE复合材料具有优异的低摩擦、耐磨损与抗蠕变性能,泄漏量较少(往复30万次泄漏为10 mL),性能最优;碳粉/石墨填充的PTFE复合材料虽然摩擦因数较低,但其磨损量较大,泄漏量较多;碳纤、玻纤填充的PTFE复合材料摩擦力最大,且抗蠕变性能差,试验过程中密封圈径向尺寸变化明显,泄漏量大。对PTFE往复密封圈而言,填充Cr_2O_3减磨剂的青铜/PTFE复合材料具有较高的实用价值。     

纳米材料填充改性PTFE力学性能的研究

利用四种纳米粒子填充改性聚四氟乙烯(PTFE),并研究了改性PTFE复合材料的物理机械性能。结果表明:纳米粒子会使PTFE的力学性能发生变化,提高了复合材料的硬度;但会使复合材料的拉伸强度和断裂伸长率降低。     

PTFE、石墨与玻璃纤维填充聚甲醛的摩擦磨损特性研究

用聚四氟乙烯(PTFE)、玻璃纤维(GF)和石墨填充聚甲醛(POM),采用热模压成型制备出4种复合材料。在往复式滑动摩擦试验机上进行摩擦磨损实验。实验条件为正压力5.8 MPa,往复频率1 Hz,对摩面粗糙度Ra0.8μm。结果表明:经填充的POM复合材料的摩擦因数和比磨损率均有不同程度的降低,其中POM 20%(质量分数)PTFE的摩擦因数最低,POM 20%PTFE 10%GF的耐磨性最好。扫描电镜分析表明POM材料的磨损机制以粘着磨损为主。     

聚酰亚胺及其复合材料的摩擦与磨损

在各种自润滑工程塑料中,聚酰亚胺不仅具有突出的热稳定性、力学性能、抗辐照、耐溶剂,而且在高温、高低压和高速等极端环境下具有优异的减摩抗磨性,是一类很有潜力应用于摩擦学系统中的材料。因此近三十年来,对各种聚酰亚胺的摩擦学特性研究日益受到国内外学者的广泛关注。1 聚酰亚胺的分类和特性 主链上含有聚酰亚胺基团的聚合物通称为聚酰     

润滑油添加剂对聚合物及其复合材料摩擦磨损性能的影响

利用MHK-500型环-块磨损试验机研究了二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)对几种聚合物及其复合材料-金属摩擦副油润滑摩擦磨损性能的影响。结果表明,液体石蜡中的ZDDP对尼龙66(PA66)及聚酰亚胺(PI)-GCr15轴承钢摩擦副的摩擦系数影响不大,但却使聚四氟乙烯(PTEE)及其复合材料-GCr15轴承钢摩擦副的摩擦系数略有降低。PTEE及其复合材料-GCr15轴承钢摩擦副表面的ZDDP吸附膜具有一定的抗磨作用,它大幅度降低了Pb、PbO及MoS     

聚合物填充聚四氟乙烯复合材料的摩擦磨损性能

采用机械共混-冷压成型-烧结的工艺制备了PEEK、PPS填充PTFE基粘弹．摩擦型阻尼材料,用环-块式磨损试验机研究了在干摩擦条件下的摩擦磨损性能;用扫描电子显微镜观察磨损表面形貌和内部组织结构。结果表明：混合填充PEEK和PPS时,2种填充物的比例对材料的摩擦因数影响不大,当二者含量相近时,摩擦因数最大;填充物对磨损性能的影响与对摩擦因数的相同;随着PEEK含量的增加和PPS含量的减少,材料的磨损方式由疲劳剥落磨损为主转变为犁削、粘着磨损;PTFE含量的增加,使得复合材料的摩擦因数减小,而磨损有所增大。综合考虑认为,PTFE与适当比例的PEEK／PPS混合填充,具有合适的摩擦因数和较好的耐磨性,能够满足特殊工况下阻尼材料的需要。     

MoS2、CdO及聚全氟乙丙烯填充改性聚四氟乙烯复合材料的摩擦磨损性能

用机械共混、冷压成型自由烧结的方法制备了MoS2、CdO和聚全氟乙丙烯填充聚四氟乙烯复合材料;用MM-2000型摩擦磨损试验机测试了在干摩擦条件下该复合材料的摩擦磨损性能;用扫描电镜(SEM)对磨损试样的表面形貌进行观察和分析.结果表明:未添加聚全氟乙丙烯的复合材料其摩擦磨损性能比添加的好;当CdO的体积分数为22.5%,MoS2的体积分数为7.5%时,复合材料的摩擦因数最小,抗磨性强,复合材料的摩擦磨损性能最佳.     

Formation of Friction Layers in Graphene-Reinforced TiAl Matrix Self-Lubricating Composites

The friction layer structure has been proved to be formed during severe plastic deformation and markedly improves the tribological properties of material. The dry friction and wear performance of graphene-reinforced TiAl matrix self-lubricating composites (GTMSC) at different sliding velocities are systematically researched. GTMSC show the best tribological properties and special friction layer structure containing a wear-induced layer and a grain refinement layer with a nanocrystalline (NC) structure under surface after sliding at a sliding speed of 1.1 m/s. Nanoindentation results show that the grain refinement layer has a higher hardness and elastic modulus than the wear-induced layer. This special microstructure of friction layers beneath the surface after sliding leads to a low coefficient of friction and high wear resistance of GTMSC. Moreover, it is deduced that the appearance of an NC structure results in hardening of the material. The formation mechanisms of friction layers are researched in detail. It can be concluded that the formation of a wear-induced layer results from frictional heat and fracture of the counterpart. The formation of a grain refinement layer is due to severe plastic deformation and dynamic recrystallization. Severe plastic deformation results in the formation of an NC structure and dynamic recrystallization leads to grain refinement.     

碳材料填充 PTFE 复合材料摩擦磨损性能

利用 MM-200 型磨损试验机考察了石墨、碳纤维、硬碳和软碳填充 PTFE 复合材料的摩擦磨损性能,采用扫描电子显微镜观察分析磨损表面形貌及磨损机制.结果表明,碳材料可以不同程度地提高 PTFE 的耐磨性,它们对PT-FE 耐磨性的提高程度各不相同,其中以硬碳填充 PTFE 复合材料的磨损质量损失最小,石墨填充 PTFE 复合材料的磨损质量损失较大;不同填充材料对 PTFE 摩擦因数的影响各不相同,其中石墨填充 PTFE 的摩擦因数较小.石墨、软碳填允复合材料磨损机制以粘着磨损为主,硬碳、碳纤维复合材料,则表现为粘着磨损和磨粒磨损.     

硬碳填充PTFE复合材料摩擦磨损性能研究

以硬碳为填料制备了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:硬碳能提高FIFE硬度,硬碳/PTFE复合材料的耐磨性能明显优于纯PTFE.其摩擦因数随着硬碳含量的增加而减小.复合材料的摩擦表面SEM观察发现:纯PTFE摩擦表面分布着较明显的犁削和粘着磨损的痕迹,硬碳/PTFE的磨痕较浅,表明硬碳作为填料可有效地抑制FTFE的磨损.     

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.     

软碳填充PTFE复合材料摩擦磨损性能研究

以不同含量的软碳为填料制备了PTFE基复合材料,测量了其机械性能,在M-2000型摩擦磨损试验机上研究其摩擦磨损行为,并探讨了其磨损机制.结果表明:软碳能提高PTFE复合材料的硬度,软碳/PTFE复合材料的耐磨性能优于纯PTFE,当软碳质量分数为7%时其耐磨性能最好.复合材料的摩擦因数随着软碳含量的增加而增加.摩擦表面的SEM观察发现:纯PTFE的摩擦表面分布着较明显的犁削和黏着磨损的痕迹,复合材料的摩擦表面均出现犁削,随着软碳含量的增加,犁削现象减轻,这表明以软碳作为填料可有效地抑制PTFE的磨损.     

A Study on the Sliding Wear of Hybrid PTFE/Kevlar Fabric/Phenolic Composites Filled with Nanoparticles of TiO2 and SiO2

TiO₂ and SiO₂ nanoparticles were introduced into hybrid polytetrafluoroethylene (PTFE)/Kevlar fabric/phenolic composites. The results showed the incorporation of TiO₂ nanoparticles can reduce the wear rate of the fabric/phenolic composite at elevated temperatures, although the wear of hybrid PTFE/Kevlar fabric/phenolic composite did not change much when TiO₂ or SiO₂ nanoparticles were used as filler. The wear behavior was explained in terms of morphology of transfer films and worn surfaces. There was a good correlation between the morphology of transfer film and wear results.