液晶/聚苯酯聚合物复合材料的摩擦学性能研究

本文利用机械共混的方法,制备了热致液晶/聚苯酯复合材料.在M-2000型摩擦试验机上,评价了聚合物复合材料的摩擦学特性,考查了材料组成、负荷等对其摩擦学性能的影响.结果表明:液晶与聚苯酯可以无限互熔构成复合材料,复合材料呈半结晶状态;液晶与聚苯酯组分间存在着润滑协同效应,当聚苯酯含量介于35%～55%时,复合材料具有极好的自润滑特性;液晶聚合物可用来改善聚苯酯的加工性能,其复合材料的摩擦学性能对负荷的变化表现出了不敏感性.     

耐高温聚合物及其复合材料的摩擦学性能研究进展

综述了聚四氟乙烯(PTFE)、聚苯酯(Ekonol)、聚酰亚胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)等几种耐高温聚合物及其复合材料的摩擦学性能的研究现状;并分析了不同种类的填料,如聚合物混合填充、固体润滑剂、纤维、无机化合物以及无机纳米粒子等对耐高温聚合物基复合材料摩擦学性能的影响,许多研究结果表明,适量填料的加入能改善聚合物基复合材料的摩擦学性能,特别是几种填料的协同作用对改善摩擦学性能有更明显的效果.     

无机填料增强聚苯酯/聚四氟乙烯复合材料的力学和摩擦磨损性能

采用石墨/ 二硫化钼填充改性聚苯酯/ 聚四氟乙烯复合材料, 研究了复合材料的力学性能和摩擦磨损性能。研究表明, 石墨和MoS₂ 的加入不仅能够很好地改善Ekonol/ PTFE 复合材料的力学性能, 使复合材料的拉伸强度、弯曲强度和硬度均有所提高, 而且还使Ekonol/ PTFE 复合材料的摩擦系数增加, 磨损体积减小, 耐磨性能显著提高。当Ekonol 含量为5 % , 石墨/ 二硫化钼总含量为8 %时, 拉伸强度、弯曲强度分别提高了31 %和41 % ,硬度值约提高了713 %。SEM 分析表明, Ekonol/ 石墨/ MoS₂ / PTFE 复合材料的磨损主要以粘着磨损为主。      

聚苯酯、聚酰亚胺填充聚四氟乙烯复合材料的摩擦学性能研究

利用M-2000型试验机考察了一种以聚苯酯、聚酰亚胺填充聚四氟乙烯复合材料，发现此复合材料具有优良自润滑性能，PTFE、EKONOL、PI之比为50：30：20是本实验的最佳配比。运用扫描电子显微镜(SEM)对磨损表面进行观察和分析。研究结果表明，聚酰亚胺可以增加转移膜与对偶的结合强度，聚苯酯可以有效降低复合材料的摩擦系数。     

聚苯酯/聚四氟乙烯复合涂层的制备及润湿性能

以聚苯酯和聚四氟乙烯粉末为原料,采用简单的一步成膜法分别制备了纯的聚苯酯(POB)、聚四氟乙烯(PTFE)涂层和聚苯酯/聚四氟乙烯复合涂层。接触角测量仪测量结果表明制备的聚苯酯、聚四氟乙烯涂层的接触角都大于130°,具有疏水性能;而聚苯酯/聚四氟乙烯复合涂层接触角都大于150°,具有超疏水性能。扫描电子显微镜测试表明聚苯酯和聚四氟乙烯共混后形成的复合涂层具有微纳米二元复合结构。X射线光电子能谱仪测试结果表明聚苯酯和聚四氟乙烯较好地共存于复合涂层表面,正是由于复合涂层表面的微观形貌和化学成分的共同作用,使其具有了超疏水的性能。文中考察了PTFE与POB质量比对复合涂层润湿性能的影响,结果表明随着PTFE与POB质量比的增加,复合涂层的水接触角先增大后减小,但都大于150°。而水滴的滚动角则呈现相反的变化规律。这种制备聚苯酯/聚四氟乙烯复合涂层的方法简单方便,不需要复杂的实验步骤和昂贵的实验设备,适合于大规模和工业化生产。     

聚苯酯改性PTFE复合材料对铝合金摩擦磨损性能的研究

通过添加聚苯酯对聚四氟乙烯(PTFE)材料进行改性,研究了改性后复合材料的力学性能及复合材料在干摩擦、油润滑条件下对铝合金和阳极氧化铝合金的摩擦磨损性能。结果表明:填充聚苯酯后,复合材料的拉伸性能下降,压缩性能、硬度升高,对铝合金和阳极氧化铝合金的摩擦磨损性能均有所改善,且复合材料与阳极氧化铝合金的摩擦磨损性能优于其对铝合金的摩擦磨损性能。     

γ射线辐射对CF PTFE/PA6复合材料性能的影响

采用超细聚四氟乙烯(PTFE)粉末作为减摩功能填料, 碳纤维(CF)作为增强材料, 制备了CF-PTFE/PA6复合材料; 利用60Co-γ射线对该复合材料进行了辐射改性, 对复合材料的力学性能和摩擦学性能进行了研究, 并采用SEM观察了该复合材料冲击断面的表面形貌。结果表明: 添加8%的PTFE和13%的CF的CF-PTFE/PA6复合材料不仅具有较好的力学强度和摩擦学性能, 而且经过120 kGy辐射处理后, 其弯曲强度、拉伸强度和冲击强度分别提高了9.9%、7.9%和11.7%。      

耐高温低磨耗聚苯酯改性聚四氟乙烯

本文介绍了特种工程塑料聚苯酯的性能、用途以及聚苯酯改性聚四氟乙烯(PTFE)塑料的加工、性能及应用情况     

聚苯酯/石墨/聚甲醛复合材料的制备及摩擦学性能

为了改善聚甲醛的摩擦学性能，用模压方法制备了聚苯酯／石墨／聚甲醛(Ekonol／G／POM)复合材料，通过摩擦磨损实验方法对材料的摩擦学性能进行了研究，并用SEM对磨损表面进行了观察和分析，在此基础上探讨了复合材料的磨损机理。结果表明：用模压法制备Ekonol／G／POM复合材料是可行的；适量加入Ekonol能改善POM的摩擦磨损性能，得到自润滑性能优良的Ekonol／G／POM复合材料；Ekonol加入量的多少，直接影响着复合材料的磨损机理，随着其含量的增加。磨损机理发生由粘着磨损到疲劳磨损的转变。     

纳米Si_3N_4/双马来酰亚胺/氰酸酯树脂复合材料的性能

双马来酰亚胺树脂预聚体改性的氰酸酯树脂(BMI/CE)具有良好的机械性能和热性能,是一种多功能复合材料树脂基体。本文研究了纳米Si3N4的含量对BMI/CE复合材料力学性能和摩擦学性能的影响,并通过扫描电镜和透射电镜分析了复合材料的增韧机理、磨损机理以及纳米Si3N4在基体中的分散性。结果表明:纳米Si3N4可显著改善复合材料的力学性能和摩擦学性能。当纳米Si3N4含量为3.0wt%时,复合材料的力学性能和摩擦学性能最好。相对于BMI/CE树脂基体,复合材料的冲击强度提高了36.0%,弯曲强度提高了21.8%,摩擦系数降低了25.0%,磨损率降低了77.9%。纳米Si3N4粒子可较好地分散在树脂基体中,起到均匀分散应力的作用,从而增强材料的韧性;BMI/CE树脂为塑性变形和粘着磨损,而纳米Si3N4含量为3.0wt%时复合材料为粘着磨损。     

纤维/Ekonol/PTFE复合材料的力学与摩擦学性能研究

对比考察了碳纤维(CF)、六钛酸钾晶须(PTW)分别与聚苯酯(Ekonol)混合填充对聚四氟乙烯(PTFE)复合材料的力学与摩擦学性能的影响,并探讨了内部机理.结果表明:PTW相比于传统纤维CF,尺寸细微,具有微区增强特性,PTW的填充提高了Ekonol/PTFE复合材料的致密程度,协助形成更为均匀、致密的转移膜,相比于CF/Ekonol/PTFE复合材料,有着较好的力学性能、摩擦稳定性、耐磨性,进一步改善了Ekonol/PTFE复合材料的综合性能.纤维、Ekonol混合填充PTFE,二者表现出协同润滑与减磨效应.纤维协助均匀、致密的转移膜的形成;而硬质Ekonol颗粒在纤维和对偶之间可能起到了一种第三体滚动效应,避免了纤维受到较为严重的磨损,从而提高复合材料的摩擦磨损性能.     

PTFE复合材料的摩擦学性能及力学性能

利用MM-200型磨损试验机,对不同填料填充PTFE复合材料的摩擦磨损性能进行了研究,并探讨了淬火处理对PTFE复合材料摩擦学性能及力学性能的影响.研究发现,几乎所有填料均可大大降低PTFE复合材料的磨损,但其对PTFE复合材料性能的影响差别较大.聚苯脂填充PTFE复合材料虽然具有良好的摩擦磨损性能,但是其拉伸强度较小.PI增大了PTFE复合材料的摩擦系数,随着PI含量的增加,PTFE复合材料的拉伸强度增大,而其伸长率则减小.CdO填充PTFE复合材料虽具有良好的摩擦性能,但其伸长率较大.淬火处理使PTFE复合材料的结晶度下降,从而导致PTFE复合材料的硬度减小、耐磨性变差.     

Influence of lubricant filling on the dry sliding wear behaviors of hybrid PTFE/Nomex fabric composite

To improve the antiwear property and load carrying capacity of hybrid PTFE/Nomex fabric/phenolic composites, graphene and graphene oxide (GO) had been synthesized and were employed as fillers, together with graphite. Sliding wear tests show that the wear rates of filler-reinforced PTFE/Nomex fabric composites were reduced greatly when compared to unfilled fabric composite. Besides, it was found that the 2 wt% GO filled PTFE/Nomex fabric composites exhibited the optimal tribological properties. It was proposed that the self-lubrication of GO, the favorable interface stability of the composite, and the uniform transfer film on the counterpart pin contributed together to the reinforced tribological property of GO filled PTFE/Nomex fabric composite. We also investigated the influence of filler content, applied load, sliding speed, and tensile and bonding strength on the tribological properties of PTFE/Nomex fabric composites.     

高填充Al2O3-聚丙烯酰胺复合材料的摩擦学特性

利用凝胶注模方法可以制备出高填充含量的Al2O3-聚丙烯酰胺复合材料。考察了PTFE对高填充聚合物复合材料摩擦学性能的影响，并对复合材料的磨损机理进行了探讨。研究表明．在适当高的填充条件下．复合材料的力学性能和摩擦磨损性能可以得到一定的改善，PTFE的填充将降低Al2O3-聚丙烯酰胺复合材料的力学性能，并使材料的摩擦系数有所增大；但是复合材料的耐磨特性可以得到显著改善。高填充含量的PTFE-Al2O3聚丙烯酰胺复合材料表现出了摩阻材料特性。Al2O3-聚丙烯酰胺复合材料的磨损主要表现为磨粒磨损特征。     

碳纤维及石墨填充聚四氟乙烯复合材料的摩擦学性能研究

利用M-200型环-块摩擦磨损试验机对石墨(Gr.)及碳纤维(CF)填充聚四氟乙烯(PTFE)复合材料的摩擦磨损性能进行了研究,探讨了石墨及碳纤维的协同润滑效应.认为碳纤维的加入大大提高了复合材料的承载能力,石墨的加入减小了碳纤维表面与对偶的摩擦系数,从而降低了碳纤维的脱落趋势,提高了复合材料的耐磨性.利用扫描电子显微镜(SEM)对PTFE复合材料的摩擦面及对偶转移膜进行了观察.结果表明,本实验中20%的石墨和10%碳纤维填充PTFE复合材料的摩擦磨损性能最好,且在高载荷下的摩擦磨损性能尤为突出,具有一定的应用价值.     

PTFE及纳米粒子改性环氧树脂基聚酯织物增强复合材料的拉伸及摩擦学性能

为了研究填料(纳米粒子和PTFE)对聚酯织物增强复合材料的拉伸及摩擦学性能(轴向及偏轴方向)的影响,使用手糊成型的方法制备了四种环氧树脂基聚酯织物增强复合材料.根据拉伸应力-应变曲线和断口形貌图讨论了拉伸断裂机理.使用环-块式结构的Amsler摩擦磨损试验机测试织物增强复合材料的摩擦学性能.结果表明:对于纯环氧树脂/织物增强复合材料来说,聚酯织物在整个织物增强复合材料的拉伸和摩擦磨损测试中起到了主要的抗拉和耐磨作用;但当在环氧树脂中加入填料后,环氧树脂基体在抗拉和耐磨性方面起到了越来越重要的作用.拉伸性能的提高是由于纤维-基体间界面的改善;由于填料具有优异的摩擦磨损性能,从而使织物增强复合材料的摩擦学性能得到了提高;并且纳米粒子和PTFE对于织物复合材料性能的提高起到了协同的作用.织物增强复合材料偏轴方向的拉伸性能和摩擦学性能与其在轴向的拉伸性能和摩擦学性能不同.     

芳砜纶增强聚四氟乙烯复合材料的耐热性能及摩擦磨损性能

文中对芳砜纶(PSAf)增强聚四氟乙烯(PTFE)复合材料的耐热性能和摩擦磨损性能进行研究。研究结果表明:PSAf/PTFE复合材料的长期使用温度均高于250℃,且当芳砜纶含量较少时,材料的热稳定性与PTFE相当;芳砜纶的引入对材料玻璃化转变温度的影响不大,但能显著提高材料的高温力学性能;另一方面,PSAf/PTFE复合材料的摩擦系数与PTFE相当,其磨损量随着纤维含量或纤维长度的提高而明显降低,当纤维质量分数为20%时,复合材料磨损量相比于纯PTFE降低了近19倍。扫描电镜分析表明,材料的耐磨机理主要基于芳砜纶对基体的增强,降低基体的磨损,提高复合材料的耐磨性能。     

复合材料添加剂对改性PTFE的摩擦转移膜的形成和稳定作用

采用金属铜的微米粒子和纳米粒子作为聚四氟乙烯(以下记为:PTFE)的改性添加剂,研究了改性后PTFE的摩擦学性能和摩擦转移膜的形成和稳定性。实验揭示了金属微米粒子和纳米粒子对聚合物摩擦转移膜的形成具有不同的机制,分析表明:单独使用微米添加剂或纳米添加剂在提高PTFE复合材料的摩擦学特性方面都具有各自的优势和不足。      

hBN含量对Si3N4-hBN复相陶瓷性能和微观结构的影响

利用纳米级粉体经热压烧结制备了Si₃N₄-hBN复相陶瓷, 研究了hBN含量对Si₃N₄-hBN复相陶瓷致密度、力学性能、摩擦学性能、微观结构的影响。用阿基米德排水法、三点弯曲法和维氏压痕法测量材料的致密度、力学性能; 用摩擦磨损试验机测试材料的摩擦学性能; 用XRD、EDAX和SEM、LSCM分析观察材料的物相组成和微观结构。研究结果表明, 随着hBN含量的增加, 复相陶瓷的密度将会持续下降, 气孔率先是急剧上升, 然后趋于平缓, 力学性能持续下降, 干摩擦条件下复相陶瓷与GCr15配副的摩擦学性能呈现先提高后降低的趋势, 当hBN含量低于20wt%时, 随着hBN含量的增加, 摩擦系数和磨损率逐渐减小; 当hBN含量大于20wt%时, 摩擦系数和磨损率急剧增大; hBN含量为20wt%时, 获得最低的摩擦系数为0.31。hBN的引入直接影响Si₃N₄-hBN复相陶瓷的微观组织结构, 进而影响复合陶瓷的力学性能和摩擦学性能。