硅纳米材料与玻璃纤维混杂填充PA6复合材料的摩擦磨损性能研究

采用MM-200型摩擦磨损试验机对在干摩擦条件下3种硅纳米材料（纳米SiC、SiO2及Si3N4）与玻璃纤维混杂填充聚酰胺6（PA6）复合材料与45#钢对磨时的摩擦磨损性能进行了研究,并采用扫描电子显微镜对复合材料的磨损表面进行了观察。结果表明,3种纳米硅材料都能减小复合材料的摩擦因数,其中以纳米SiO2与玻璃纤维混杂效果最佳,纳米SiC、SiO2及Si3N4的最佳含量分别为3 %、5 %和3 %。纳米SiO2和纳米Si3N4能够提高复合材料的耐磨性,而纳米SiC会导致复合材料的磨损量增大。     

纳米SiC或Si3N4与玻璃纤维混杂填充PA6复合材料摩擦磨损性能研究

采用注塑成型法制备纳米SiC或Si3N4与玻璃纤维混杂填充PA6尼龙复合材料。采用MM-200型摩擦磨损试验机在干摩擦条件下考察了纳米颗粒含量及载荷对PA6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及磨损机理。结果表明:纳米Si3N4与玻璃纤维混杂能使复合材料耐磨损性提高,以3%Si3N4与玻璃纤维混杂填充耐磨性最佳;而纳米SiC与玻璃纤维混杂会导致复合材料的磨损量增大,纳米SiC或Si3N4与玻璃纤维混杂填充PA6复合材料的摩擦系数都低于尼龙材料。     

混杂填料增强PA6复合材料摩擦磨损性能

利用M-2000型摩擦磨损试验机考察载荷以及纳米Si_3N_4/SiO_2与玻璃纤维的混合填料对PA6复合材料摩擦磨损性能的影响,用扫描电子显微镜观察分析磨损表面形貌及磨损机理.结果表明:纳米材料与玻璃纤维的协同作用显著改善了材料的摩擦磨损性能,以3%纳米Si_3N_4与玻璃纤维混杂填充耐磨性最佳;以5%纳米SiO_2与玻璃纤维混杂摩擦因数最低.     

纳米Si3N4与玻璃纤维混杂增强PA6复合材料的摩擦学性能研究

以纳米Si3N4和玻璃纤维(GF)混杂增强尼龙6(PA6)复合材料,对PA6复合材料的摩擦学性能进行了实验研究。结果表明,纳米Si3N4和GF混杂可以显著改善PA6复合材料的摩擦学性能,以质量分数3%Si3N4和20%GF混杂填料的耐磨减摩性最好。扫描电子显微镜观察发现,纯PA6的磨损机理以粘着和犁削为主。在PA6/GF复合材料中纳米Si3N4含量较低时,复合材料的磨损机理主要表现为不同程度的粘着磨损,但当复合材料中纳米Si3N4含量较高时,复合材料的磨损机理主要表现为不同程度的粘着磨损和磨粒磨损。     

UPR/GF/纳米SiO2复合材料的摩擦学性能和力学性能研究

采用手糊成型室温固化的方法制备纳米SiO2/玻璃纤维(GF)布混杂增强不饱和聚酯树脂(UPR)复合材料,并对UPR复合材料的摩擦学性能和力学性能进行了研究。结果表明,加入纳米SiO2和GF布能大幅提高复合材料的摩擦学性能和力学性能。当复合材料中纳米SiO2含量分别为0.5%(质量分数,下同)和1%时,复合材料的耐磨性分别是纯UPR的5.3倍和3.1倍,拉伸强度是纯UPR的5.8倍和5.1倍,弯曲强度是纯UPR的3.9倍和3.2倍左右。在实验条件下,以含量为0.5%纳米SiO2和GF布混杂填充UPR复合材料的改性效果最好。扫描电镜分析表明,纯UPR的磨损机理是黏着磨损,复合材料磨损机理主要表现为黏着磨损和磨粒磨损。     

电梯工况下纳米Al2O3对PA6耐磨损性能的影响

以聚酰胺6(PA6)为电梯靴衬材料,制备了PA6/纳米Al2O3复合材料。在电梯工况下研究纳米Al2O3含量对复合材料磨损性能的影响,并探讨纳米Al2O3对PA6的作用机理。结果表明,在电梯工况下随着试验时间的延长,PA6/纳米Al2O3复合材料摩擦因数经历了先急剧增大后迅速减小再平缓的变化过程;随着纳米Al2O3含量的增加,复合材料的摩擦因数和磨损量表现为先减小后增加的变化;当纳米Al2O3含量为4%时,其减摩耐磨效果最为显著,对应的摩擦因数和磨损量分别比纯PA6降低23.5%和84.3%;复合材料的磨损行为与纳米Al2O3含量有关,纯PA6磨损形式主要是磨粒磨损和黏着磨损并存,随着纳米Al2O3含量的增加,复合材料经历了磨粒磨损先增强后减弱和黏着磨损先减弱后增强的变化过程。     

GF增强PA6复合材料的力学与摩擦性能研究

采用熔融共混法制备玻璃纤维(GF)增强尼龙(PA)6复合材料,研究了GF含量对PA6/GF复合材料力学性能和摩擦性能的影响,并利用扫描电子显微镜对复合材料的磨损机理进行分析.结果表明,GF显著影响复合材料的力学性能和摩擦性能,GF质量分数为15%时增强效果较好,PA6/GF复合材料的缺口冲击强度比纯PA6提高5倍,摩擦因数降低43%,磨损量减少33%.GF含量较低时,PA6/GF复合材料的磨损以磨粒磨损和粘着磨损为主,含量较高时则主要表现为磨粒磨损和疲劳磨损.     

PA6/纳米Al_2O_3复合材料摩擦性能的研究

研究了纳米Al2 O3 填充PA6复合材料的摩擦性能。通过分析纳米Al2 O3 含量、载荷对材料摩擦系数和耐磨性能的影响,得到复合材料中纳米Al2 O3 为 6wt%时,材料的摩擦性能最好。通过SEM图片分析试件摩擦表面形貌,发现复合材料的磨损机理从纯PA6材料的粘着磨损转为轻微的磨粒磨损和粘着磨损     

纳米SiO_2/UP复合材料的力学性能和热性能研究

通过熔融共混、模压成型方法,制备了纳米二氧化硅(SiO2)/不饱和聚酯(UP)复合材料,研究了纳米SiO2含量对复合材料的力学性能、动态力学性能和热膨胀性能的影响,采用SEM观察了复合材料的磨损面形貌。结果表明:当纳米SiO2含量为2.5%时,SiO2/UP复合材料的冲击强度和弯曲强度比纯UP分别提高了28.57%、8.43%;当纳米SiO2含量为3.5%时,SiO2/UP复合材料的玻璃化转变温度比纯UP提高了16℃;当纳米SiO2含量为0.5%时,SiO2/UP复合材料的热膨胀系数为41.367×10-6K-1;加入纳米SiO2后,SiO2/UP复合材料的磨损机理主要表现为磨粒磨损和黏着磨损。     

纳米AlN填充PTFE复合材料的摩擦性能研究

以纳米氮化铝（削N）为填料制备了聚四氟乙烯（PTFE）复合材料，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．结果表明：纳米AlN填充FIFE基复合材料的耐磨性能明显优于纯PTFE。不同用量纳米AlN填充PTFE复合材料的摩擦系数最多上升16．5％，而耐磨性最多却能提高150倍，当纳米AlN用量为5％，FIFE复合材料的耐磨性最好。SEM观察发现：纯PTFE的磨损表面上分布着大量的带状结构，有明显的犁削和粘着磨损的痕迹。当复合材料中纳米AlN用量较低时，复合材料的磨损机制主要表现为不同程度的黏着磨损，但当复合填料中纳米AlN用量较高时，复合材料的磨损机制主要表现不同程度的黏着磨损和磨粒磨损，同时其复合材料的摩擦磨损性能出现了恶化现象。     

Effect of solid lubricants on tribological behavior of glass fiber reinforced polyamide 6

The tribological properties of glass fiber reinforced polyamide 6 (GF/PA6, 15/85 by weight) and its composites filled with solid lubricants were investigated. The main purposes of this article were to study the hybrid effect of solid lubricants with glass fiber as well as the synergism of combined solid lubricants, the wear mechanisms were studied by SEM. The results showed that graphite impaired the tribological properties of GF/PA6, but the tribology behavior of graphite filled GF/PA6 composite could be significantly improved by polytetrafluroethylene (PTFE) or/and ultrahigh molecular weight polyethylene (UHMWPE), and the GF/PA6 composite filled with 5 wt % graphite, 5 wt % PTFE together with 5 wt % UHMWPE exhibited the lowest friction coefficient and wear rate, which was almost a reduction in friction coefficient by 37% and in wear rate by 34% contrast to GF/PA6. The effect of load was also studied, and the results showed that the friction coefficient was virtually not affected by load, while the wear rate all increased with increasing load. POLYM. COMPOS., 34:1783–1793, 2013. © 2013 Society of Plastics Engineers     

纳米填充环氧树脂/玻璃纤维复合材料的摩擦磨损性能研究

分别将纳米三氧化二铝（Al2O3）、纳米二氧化钛（TiO2）、纳米二氧化硅（SiO2）颗粒和碳纳米管(CNTs)填充到环氧树脂(EP)/玻璃纤维(GF)复合材料中,制备了纳米填充EP/GF复合材料,GF的体积含量为30 %。用环块摩擦试验机研究了纳米填充物对EP/GF复合材料的摩擦磨损性能的影响。结果表明,1.0 %（质量分数,下同）的CNTs能够较大幅度地降低复合材料的摩擦因数和磨损率,而纳米Al2O3、纳米TiO2和纳米SiO2颗粒可以明显提高复合材料的耐磨损性能。     

芳纶浆粕增强丁腈橡胶复合材料的摩擦磨损性能

利用开炼机制备了丁腈橡胶(NBR)/芳纶浆粕(PPTA-pulp)复合材料。研究了在干摩擦和水润滑条件下,纤维含量、摩擦时间以及载荷对NBR/PPTA-pulp复合材料摩擦磨损性能的影响,并分析了磨损机理。结果表明,芳纶浆粕的加入能够很好地改善复合材料的力学性能和摩擦磨损性能,在相同条件下,当纤维质量分数为20%时,复合材料的综合性能最佳;在干摩擦条件下,随着摩擦时间延长,复合材料的摩擦系数下降,磨耗量增大;随着载荷增加,摩擦系数和磨耗量增大;水润滑条件下,复合材料的摩擦系数和磨耗量较干摩擦大幅度降低且比较稳定,时间和载荷对其影响很小;干摩擦时,复合材料的磨损机理主要为磨粒磨损和疲劳磨损;水润滑时,主要为轻微磨粒磨损。     

Mechanical and tribological properties of PA66/PPS blend. III. Reinforced with GF

Based on previous work, 70 vol % PA66/30 vol % PPS blend was selected as a matrix, and the PA66/PPS blend reinforced with different content of glass fiber (GF) was prepared in this study. The mechanical properties of PA66/PPS/GF composites were studied, and the tribological behaviors were tested on block‐on‐ring sliding wear tester. The results showed that 20–30 vol % GF greatly increases the mechanical properties of PA66/PPS blend. When GF content is 20 vol %, the friction coefficient of composite is the lowest (0.35), which is decreased by 47% in comparison with the unfilled blend. The wear volume of the GF‐reinforced PA66/PPS blend composite decreases with the increase of GF content. However, the wear‐resistance is not apparently improved by the addition of GF in the experimental range for comparison with unfilled PA66/PPS blend. The worn surface and the transfer film on the counterface were examined by scanning electron microscopy (SEM). The observations revealed that the friction coefficient of composite depends on the formation and development of a transfer film. The wear mechanism involves polymer matrix wear and fiber wear. The former consists of melting wear and plastic deformation of the matrix, while the latter includes fiber sliding wear, cracking, rupturing, and pulverizing. The contributions of the matrix wear and the fiber wear determine the ultimate wear volume of PA66/PPS/GF composite. In addition, the abrasive action caused by the ruptured glass fiber is also a very important factor. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 102: 523–529, 2006     

聚酰胺66改性玻璃纤维增强聚苯硫醚体系的摩擦学性能研究

研究了聚酰胺66(PA66)改性玻璃纤维(GF)增强聚苯硫醚(PPS)（PPS/PA66/GF）复合体系的摩擦因数、磨损体积、磨损后表面的微观形貌及损耗因子峰值、储能模量对摩擦因数的影响。结果表明,PA66的加入显著改善了复合材料的摩擦学性能,当PA66含量为40 %（质量分数,下同）时,磨损最小,为5.24 mm3,相对于PPS+30 %GF(13.60 mm3)下降了61 %;扫描电镜分析磨损表面,随着PA66含量的增加,磨损机理由磨粒磨损转为粘着磨损;复合材料损耗因子峰值越大,摩擦因数越小;初始储能模量越大,摩擦因数越小。     

原位聚合抗磨损PA6/纳米SiO2复合材料制备及其性能研究

为提高聚酰胺6（PA6）的抗磨损性能,采用原位聚合法合成并制备了PA6/纳米SiO2复合材料,研究了该材料的抗磨损性能、耐热性能、力学性能和结晶性能。结果表明,原位聚合PA6/纳米SiO2复合材料具有良好的抗磨损特性,当纳米SiO2含量为1 %(质量分数,下同)时,复合材料抗磨损性能最佳,该材料的热变形温度、拉伸强度、弹性模量和断裂伸长率均明显高于原料PA6;当纳米SiO2含量为3 %时,复合材料热变形温度由原料PA6的64.6 ℃提高到130 ℃。采用原位聚合母料法制备的PA6/纳米SiO2复合材料同样具有理想的抗磨损性能,并可获得更好的力学性能,且可大幅降低材料制备成本。