纳米Al_2O_3改性PTFE复合保持架材料性能研究

制备了纳米Al_2O_3改性PTFE复合保持架材料,研究了不同纳米Al_2O_3含量对复合材料硬度、压缩强度、拉伸强度及摩擦性能的影响。通过对复合保持架材料摩擦磨损机理分析认为,纳米Al_2O_3质量分数为5%时,复合保持架材料结构最稳定,对比了该配方复合材料常温、液氮、液氢下力学性能。结果表明:与常温相比,液氮和液氢温度下复合保持架材料的拉伸强度和弹性模量有所增加,冲击强度有所下降,断裂伸长率显著下降,呈典型脆性材料特性。     

多孔聚酰亚胺复合保持架材料环境适应性研究

采用高温老化试验研究了多孔聚酰亚胺复合保持架材料的环境适应性,结果显示:材料的拉伸强度、冲击强度、摩擦因数无明显变化,老化前后红外谱图无变化,玻璃化转变温度保持不变;多孔聚酰亚胺复合保持架材料的热稳定性较好,环境适应性较好。     

不同填料氟橡胶复合材料高温性能研究

为提高氟橡胶(FKM)高温性能,在FKM中分别加入相同质量分数的聚四氟乙烯(PTFE)、气相二氧化硅(SiO2)、纳米氧化锌(Nano-ZnO),采用机械共混法制备3种FKM复合材料;研究常温和160℃高温下3种填料对FKM复合材料力学性能的影响,结合三维形貌和扫描电镜微观形貌,分析FKM复合材料的摩擦磨损机制。结果表明:PTFE填料降低了FKM材料的力学性能,但可提高其高温摩擦性能;Nano-ZnO填料可提高FKM材料常温力学性能,但对高温力学及摩擦性能没有明显改善;Silica填料可显著改善FKM材料常温与高温条件下的抗磨减摩、抗拉伸撕裂等特性;160℃试验条件下,Silica填料可使FKM材料的拉伸强度提高31%,撕裂强度提高142%,摩擦因数降低52%,磨损量减少36.4%;在FKM中添加Silica可提高基体强度,高温摩擦时形成熔融层,使复合材料具有优异的耐磨性能。     

树脂对丁腈橡胶密封材料的性能研究

为研究树脂对丁腈橡胶密封材料的性能研究,利用机械共混法通过添加不同比例的树脂与丁腈橡胶混合制成复合摩擦材料进行拉伸和撕裂试验。采用CFT-I型多功能表面综合测试仪研究在不同转速及不同载荷下其摩擦磨损性能,采用三维形貌仪,SEM分析了在不同转速,不同载荷条件下丁腈橡胶复合材料的摩擦性能。结果表明:添加5份树脂的丁腈橡胶其拉伸及撕裂性能较好,拉伸强度达到10.34 MPa,撕裂强度达到34.75 MPa。但添加过量时,随酚醛树脂用量的增加,拉伸强度和撕裂强度会相应的下降。复合材料中添加5份树脂时,在不同转速下和不同载荷条件下,添加树脂可明显降低其摩擦系数,减小其磨损量。酚醛树脂可以增强丁腈橡胶的基体强度,增大其硬度,增强其耐磨性能。     

表面改性碳纤维对聚酰亚胺复合材料摩擦学行为的影响

采用硝酸氧化法和涂层复合改性法分别对碳纤维(CF)进行表面改性,并制备CF改性聚酰亚胺(PI)复合材料。考察材料在不同滑动速度和载荷下的摩擦磨损行为,利用扫描电子显微镜观察磨损表面形貌。结果表明:CF与PI基体的界面结合强度对PI复合材料在不同滑动速度下的摩擦磨损性能影响较大,涂层复合处理法比硝酸处理法能更有效提高CF与基体的界面结合强度,提高复合材料在高滑动速度下的摩擦磨损性能。CF的强度是影响复合材料在不同载荷下摩擦磨损性能的主要因素,CF经过表面处理后强度出现不同程度的下降,导致在高载荷条件下复合材料的摩擦磨损性能下较未处理的CF/PI复合材料相比有所下降。     

低温阀门密封副材料性能研究

对低温阀门设计中经常用到的金属及非金属材料,通过液氮和液氦浸泡分别模拟液氧温区和液氢温区,利用压力机,研究其常温、液氧温区和液氢温区下材料特性,为低温阀门设计积累数据和经验。     

芳纶织物增强三元乙丙/丁基橡胶复合材料的力学与粘接性能

采用热模压硫化工艺制备了不同炭黑含量的芳纶织物1414增强三元乙丙/丁基橡胶复合材料(EPDM/IIR/PPTA),对其拉伸性能、撕裂强度、剥离强度和剥离形貌等进行了研究。结果表明:随着炭黑填充比例增加,复合材料的拉伸强度和断裂伸长率均降低,撕裂强度略有下降,剥离强度呈下降的趋势;炭黑的填充量小于30质量份时,复合材料主要表现为内聚破坏,炭黑填充量大于30质量份时,复合材料主要表现为胶粘界面破坏。     

聚醚醚酮/聚四氟乙烯复合水润滑轴承材料性能研究

采用热模压工艺制备聚醚醚酮/聚四氟乙烯(PEEK/PTFE)复合材料,研究PTFE对复合轴承材料拉伸强度、邵氏硬度和摩擦学性能的影响。结果表明:随着PTFE含量的增加,摩擦因数显著降低,延长了轴承材料寿命。当PTFE含量为5%时,复合材料的拉伸强度为93 MPa,邵氏硬度为83,摩擦因数为0.19,磨损量为0.072mm3,综合性能最佳,满足水润滑轴承材料在力学、吸水性、长寿命等方面的要求。     

机械强度对石棉摩擦材料摩擦磨损的影响

本文通过对常温机械强度(冲击强度和布氏硬度)和高温机械强度(拉伸强度和布氏硬度)的近千个试验数据,进行编程电算分析,探讨了它们对石棉摩擦材料摩擦磨损的影响,从而为石棉摩擦材料的设计、加工和使用,提供了一定的参考依据。     

凹凸棒土改性聚酰亚胺复合材料的摩擦磨损性能

采用原位聚合法制备凹凸棒土/聚酰亚胺纳米复合材料,考察纳米复合材料的力学性能及在干摩擦、水润滑和油润滑3种情况下的摩擦磨损性能,并利用扫描电子显微镜观察磨损表面形貌。结果表明:凹凸棒土质量分数为3%时,复合材料的拉伸强度最好,随着纳米颗粒含量的增加,复合材料的拉伸强度、断裂伸长率明显下降,而弹性模量一直呈现上升趋势;在干摩擦条件下,低含量的纳米颗粒有助于转移膜的形成,可以有效改善材料的摩擦性能;在水润滑下,由于水的溶胀和冷却作用,摩擦因数较干摩擦降低了一个数量级;在油润滑下,润滑油的流动性有助于纳米颗粒分布到整个摩擦表面,材料的摩擦因数及磨损率有明显降低,相比于干摩擦和水润滑的磨粒磨损,此时磨损机制以疲劳磨损为主。     

聚四氟乙烯纳米复合材料的制备及其力学和摩擦学性能

以添加表面活性剂的水为溶剂,采用溶剂混合法制备纳米 Al2 O3填充聚四氟乙烯（PTFE）复合材料,研究其力学性能和摩擦学性能,并与乙醇中分别制备纳米 Al2 O3填充 PTFE 复合材料进行比较。结果表明：在相同 Al2 O3填充比例下,水中制备的复合材料的拉伸强度和硬度要低于乙醇中制备的复合材料,而断裂伸长率却要高于乙醇中制备的复合材料。在200 N 和干摩擦条件下,当纳米 Al2 O3质量分数为1％～5％时,水中制备的复合材料的磨耗量要低于乙醇中制备的复合材料,并较纯 PTFE 磨耗量下降了1～2个数量级;且水中制备的复合材料的摩擦因数也要低于乙醇中制备的复合材料。复合材料磨痕处 SEM显示复合材料的磨损机制为黏着磨损和磨粒磨损。     

聚乳酸竹粉复合材料性能影响因素分析

以竹粉、聚乳酸(PLA)为原材料,以模压成型的方法制备竹粉/PLA复合材料,通过测试其力学性能,摩擦磨损性能和吸水性能来分析竹粉的含量对复合材料性能的影响。实验结果表明:当竹粉含量为30%时,复合材料的洛氏硬度值,弯曲强度以及抗摩擦磨损性能达到最高,之后呈下降趋势。竹粉含量为50%时,材料的冲击强度,拉伸强度达到最大值,竹粉含量超过50%之后,开始明显下降。复合材料的吸水性能逐渐增加。综合实验结果来看,竹粉的添加有利于改善力学性能,提高材料的抗摩擦磨损性能和吸水性能。     

特殊环境中滚动轴承的润滑

本文综述国外有关在特殊环境中工作的 滚动轴承的润滑问题。对于在液氧和液氢中运转的超低温轴承来说,保持架可用PTFE材料,采用固体润滑剂,并应注意轴承的冷却;超高真空中轴承的润滑材料应选用自润滑性复合材料,并用复合材料做保持架;工作温度高于350℃的高温轴承应采用固体润滑剂进行润滑。文中介绍了有关润滑材料的试验情况。     

超低温条件下芳纶纤维复合材料的铣削加工性能

为了提高芳纶纤维复合材料的铣削加工质量,采用液氮作为冷却液对其进行了超低温铣削,对比研究了常温和超低温铣削条件下的主铣削力、加工表面微观形貌和表面粗糙度,并分析了超低温铣削对该复合材料加工表面质量的影响。结果表明:常温和超低温铣削芳纶纤维复合材料时,主铣削力均随主轴转速的增加而下降,在相同主轴转速下,超低温铣削时的铣削力更小;超低温铣削后试样的表面粗糙度随主轴转速的增加而减小,且均小于常温铣削后的,其加工表面质量更佳;在超低温条件下铣削能有效抑制起毛、烧蚀缺陷,减少纤维的拉伸和弯曲断裂,改善芳纶纤维复合材料的加工性能。     

均苯型聚酰亚胺保持架材料的成形工艺及性能研究

采用热压工艺,利用正交试验方法,确定了均苯型聚酰亚胺的成形工艺参数,研究了温度对聚酰亚胺保持架材料拉伸强度、硬度和摩擦学的影响,分析了装有均苯型聚酰亚胺保持架轴承的高温高速适应性和抗贫油能力。结果表明:工艺优化后的均苯型聚酰亚胺保持架材料260℃时拉伸强度为71 MPa,拉伸强度保持率为64.5%,硬度和磨损量几乎不变,装有均苯型聚酰亚胺保持架的轴承高温高速适应性良好,抗贫油能力优于装有传统铜保持架的轴承。     

废弃XLPE增强HDPE的力学和摩擦性能研究*

采用机械粉碎法制备出废弃交联聚乙烯(XLPE)原料,并用转矩流变仪混炼出XLPE增强的XLPE/HDPE复合材料,再用微型注塑机将复合材料加工成型。使用电子万能试验机、摆锤冲击试验机与摩擦磨损试验机测试复合材料的拉伸性能、缺口冲击强度与摩擦磨损性能,并通过扫描电镜(SEM)观察表面形貌并分析摩擦磨损机制。结果表明:随着XLPE填充量的增加,复合材料的拉伸性能呈现轻微下降的趋势,缺口冲击强度先增加后减小,比磨损率呈现先增加后减少再增加的趋势,而摩擦因数变化不大;当复合材料的XLPE质量分数为6%时,缺口冲击强度比HDPE材料提高了25.6%,比磨损率下降了10%。可见添加少量废弃的XLPE,可以提高复合材料的缺口冲击性能,且对复合材料的摩擦性能影响不大。XLPE/HDPE复合材料的磨损机制主要为磨粒磨损,若废弃XLPE添加量过多时,表现为疲劳磨损。     

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。     

表面处理纳米Si3N4/PTFE复合材料的力学与摩擦学性能

用热压成型法制备了纳米Si3N4填充的聚四氟乙烯(PTFE)复合材料,研究了纳米Si3N4质量分数、表面处理对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,分析了复合材料增强机制.结果表明:未处理纳米Si3N4能提高复合材料的硬度和耐磨性,但拉伸强度和冲击强度有所降低;表面处理纳米Si3N4后,PTFE复合材料的拉伸强度、冲击强度、减摩性能有所提高.拉伸断口的微观分析表明,表面处理Si3N4在PTFE基体中有较好的分散性,与PTFE基体界面结合较好.     

聚苯酯填充聚四氟乙烯复合材料的力学及摩擦学性能研究

采用共混-冷压-烧结工艺制备了聚苯酯(POB)填充聚四氟乙烯(PTFE)复合材料,考察了POB含量对PTFE/POB复合材料机械性能和摩擦学性能的影响,探讨了材料的磨损机制和POB的减磨机制.结果表明复合材料的拉伸强度和断裂伸长率随着POB含量的增加而降低,压缩强度随着POB含量的增加而增大;随着POB含量的增加材料摩擦因数呈现增大趋势,POB质量分数在16%～27%范围内材料摩擦因数为0.20～0.24;在与AISI 1045钢的对磨中复合材料发生了黏着磨损,磨损率随着POB质量分数的增加呈现下降趋势,POB质量分数超过25%后继续增加其含量复合材料磨损率降低幅度逐渐变小.     

二硫化钼改性水润滑尾轴承摩擦磨损性能研究

以橡塑复合材料为基体,将纳米和普通二硫化钼添加到基体材料中,制备一种水润滑橡塑复合尾轴承材料。通过试验探究复合轴承材料在不同载荷和转速下的摩擦磨损性能。试验结果表明:在相同载荷下,复合材料摩擦因数随着转速的升高先逐渐降低并最终趋于稳定,在相同转速下,复合材料摩擦因数随着载荷的升高而逐渐降低;复合材料摩擦因数随着二硫化钼添加量的增加先降低后升高,且纳米复合轴承材料的摩擦因数都要低于普通复合材料;二硫化钼改善了材料的摩擦性能,但没有改善材料的耐磨性;改性复合材料的磨损形式属于黏着和磨粒磨损。