ZnOw填充铸型尼龙复合材料滚动摩擦磨损行为

研究ZnOw填充铸型尼龙(MC)复合材料的滚动摩擦学性能.结果表明,ZnOw/MC复合材料的拉伸强度随氧化锌晶须含量增加而升高,而断裂伸长率随氧化锌晶须含量的增加而降低;ZnOw/MC复合材料的摩擦因数和磨损率均随氧化锌晶须含量增加而降低;随着氧化锌晶须填充量的增加,磨损.ZnOw/MC复合材料的磨损机制由黏着磨损变为疲劳     

纳米SiO_2、硅灰石复合填充PA1010复合材料的摩擦学性能研究

用纳米SiO2机械包覆硅灰石填充尼龙1010制备复合材料,对复合材料进行拉伸、硬度和摩擦磨损实验,并与纯硅灰石填充尼龙1010的复合材料进行对比。结果表明:纳米SiO2机械包覆硅灰石填充尼龙1010大幅度提高了尼龙复合材料的耐磨性,降低了摩擦因数;当纳米SiO2/硅灰石复合颗粒填充质量分数为20%时,复合材料达到最低摩擦因数0.307和最低磨损量1.27 mg,分别比纯尼龙降低了51.35%和55.86%。     

氧化锌晶须填充尼龙1010的接触和摩擦学性能研究

用球-平面接触方式,测定ZnOw填充尼龙复合材料的压痕蠕变、球压痕硬度和摩擦磨损性能.试验结果表明,压痕试验中尼龙复合材料的压痕深度和蠕变柔量随试验时间而增加.尼龙复合材料的抗压痕蠕变性能和球压痕硬度均随ZnOw的含量增加而增强.尼龙复合材料的蠕变模型符合典型三参数线性粘弹性模型,模型中弹簧刚度和阻尼系数均随ZnOw含量的增加而增加.对摩擦因数和蠕变模型中的时间常数,磨损率和硬度分别进行相关分析,得出摩擦因数与时间常数之间为正比二次方程曲线关系、磨损率和硬度之间为反比二次方程曲线关系.     

纳米SiO2包覆硅灰石填充改性尼龙1010的摩擦学性能

以硅灰石和水玻璃为主要原料,用无机化学沉积法制备纳米SiO2包覆硅灰石复合颗粒;利用扫描电镜和X射线衍射分析对包覆效果进行表征。将复合颗粒填充到尼龙1010中,对此复合材料进行拉伸、硬度和摩擦磨损实验,并与分别用硬脂酸改性硅灰石、未处理硅灰石填充的尼龙复合材料进行对比。结果表明,将纳米颗粒包覆硅灰石填充到尼龙1010中,可获得较好的结合界面,提高了尼龙复合材料的拉伸强度和硬度,比硬脂酸改性和未经处理的硅灰石更有效地改善了尼龙的摩擦学性能。     

氧化锌晶须填充尼龙的划痕实验

用划痕测试方法测定了ZnOw填充尼龙1010复合材料的划痕系数和划痕过程中的声发射信号。结果发现,当ZnOw含量小于20%(质量分数)时,划痕系数随ZnOw的含量线性增加。纯尼龙材料在划痕过程中没有发生声发射事件,而复合材料的声发射振铃计数随ZnOw的含量线性增加。根据ZnOw的特殊空间结构,建立了其在尼龙基体的细观几何模型,并根据模型得出了划痕系数与晶须含量的关系。模型计算结果与试验结果相一致。     

偶联剂处理碳酸钙晶须对聚醚醚酮摩擦磨损性能的影响

使用耐高温SPEEK偶联剂对碳酸钙晶须进行表面处理,利用热压成型方法制备质量分数为0~30%的碳酸钙晶须增强聚醚醚酮(PEEK)复合材料,在MM-200型磨损试验机上测试复合材料与45#钢环配副的摩擦磨损性能,利用扫描电子显微镜观察磨损表面形貌,分析磨损机制。结果表明,SPEEK偶联剂改善了晶须与PEEK基体的界面结合,提高晶须的力学增强效果,复合材料的减摩和耐磨性能显著提高。填充10%~25%晶须,复合材料具有较好的摩擦磨损性能。碳酸钙晶须提高了复合材料承载能力,减少摩擦副表面粘着,阻止树脂的热塑性变形,复合材料磨损以磨粒磨损和疲劳磨损为主。     

四针状氧化锌晶须增强聚醚醚酮复合材料的正交试验研究

利用正交试验方法和模压成型工艺制备四针状氧化锌晶须增强聚醚醚酮复合材料,通过极差分析和方差分析对材料的耐磨性能进行研究,并用扫描电镜对磨损表面形貌进行观察和分析。研究结果表明,四针状氧化锌晶须的加入能够明显改善复合材料的摩擦磨损性能,其改善程度同晶须的质量分数相关,当晶须的质量分数约为10%时,聚醚醚酮复合材料的耐磨性最好;纯PEEK的主要磨损机制为黏着磨损,填充T-ZnOw后磨损机制转化为磨粒磨损与疲劳磨损。     

碳纤维增强尼龙1010复合材料的摩擦磨损性能及磨损机理研究

以注塑成型法制备了尼龙1010及碳纤维(CF)增强尼龙1010复合材料，研究了CF含量和载荷对材料摩擦学性能和磨损机制的影响。结果表明，CF的加入可显著改善尼龙的摩擦学性能，以体积分数为20％的CF增强尼龙1010复合材料的耐磨性能最好。较低的CF含量下复合材料磨损表面主要受到对偶钢环上微凸峰的切削和犁沟作用，较高载荷时发生了热疲劳剥层磨损；随着CF含量增加，复合材料表面在较高载荷时产生明显疲劳断裂，并使对偶钢环产生较剧烈磨损。     

石墨填充聚醚酰亚胺摩擦学性能分析

在M-200摩擦试验机上进行不同含量石墨填充PEI基复合材料的摩擦磨损试验,利用扫描电子显微镜分析了断口和磨损表面的显微结构,并分析了磨损机制。考察了表面硬度随含量填充量的变化规律。试验结果表明:石墨在复合材料基体中呈片状结构,磨损过程中易形成转移膜,从而改善了摩擦磨损情况,其中填充质量分数10%石墨的PEI基复合材料摩擦因数最低,填充30%石墨的复合材料磨损率最低,材料表面硬度随着填充石墨含量的增加而降低,石墨填充量在5%～30%之间表面硬度下降平缓,当填充量超过30%时,材料表面硬度下降剧烈。     

ZnO填充尼龙1010的摩擦磨损行为研究

采用热挤压方法制备了含不同添加量的微米ZnO尼龙1010(PA1010)复合材料，对复合材料的力学性能和摩擦学性能进行了实验研究，并利用扫描电子显微镜对其磨损机理进行分析。结果表明，ZnO质量分数小于10％时，复合材料的拉伸强度与PA1010相当，而硬度明显提高。ZnO含量对复合材料的摩擦学性能有显著影响，ZnO质量分数介于3％～10％时填充效果最好。复合材料的磨损机理随ZnO含量的不同而发生变化。     

氧化锌晶须/聚醚砜复合材料的制备及摩擦学性能研究

采用机械共混-模压成型方法制备了ZnOw/PTFE/PES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,探讨了复合材料的磨损机制。结果表明:用机械共混-模压法能制得摩擦学性能优良的ZnOw/PTFE/PES复合材料;随着ZnOw含量的增加,复合材料的磨损机制由黏着磨损及疲劳磨损、轻微的黏着磨损向磨粒磨损及疲劳磨损的转变。     

微米氧化铝/尼龙复合材料在不同条件下的滚滑摩擦磨损行为研究

以微米氧化铝(Al2O3)为增强剂,尼龙1010为基体,进行氧化铝/尼龙复合材料在干摩擦和水润滑条件下的滚滑动摩擦磨损实验。通过实验发现,水能降低氧化铝/尼龙复合材料的摩擦因数,但增大了磨损量。水润滑时,尼龙1010材料的摩擦因数为0.09,为干摩擦时的45%;氧化铝/尼龙复合材料的平均摩擦因数为0.1195,比尼龙增加了24.7%,是干摩擦时的42%。水润滑时尼龙1010的磨损量为干摩擦时的2.5倍,复合材料平均磨损量为干摩擦时2.8倍。     

Y-PSZ/BGC生物陶瓷的纳米力学性能及摩擦学行为研究

合成了生物活性玻璃粉末,采用无压烧结工艺制备了Y-PSZ/BGC复合陶瓷材料。利用纳米硬度分析测试系统(Triboindenter)测定了复合陶瓷的纳米力学性能,用销盘式摩擦磨损试验机考察了血浆润滑条件下复合陶瓷的生物摩擦学性能。结果表明:BGC的加入量在10%~15%(质量分数)范围内,复合陶瓷的纳米力学性能最佳,同超高分子量聚乙烯配副时的摩擦因数和磨损率也最小。磨损表面的N元素波谱分析结果表明,摩擦副表面存在血浆蛋白质的沉积。     

氧化物/尼龙1010复合材料滚动疲劳行为研究

以我国自主研制的尼龙1010为基体，氧化铁（Fe3O4）和氧化铜（CuO）为增强剂，进行氧化物／尼龙复合材料的滚动疲劳实验，研究氧化物／尼龙复合材料的滚动疲劳机制。通过实验发现周期性应力导致在材料临界深处形成显微裂纹和显微空穴成核，裂纹扩展导致形成片晶形磨屑，显微裂纹和显微空穴成核是剥层磨损的主要因素。氧化物颗粒割裂了尼龙1010的基体，在接触应力和摩擦热的复合作用下，表面金属氧化物颗粒由于复合材料表面界面疲劳开裂而剥落，形成表面疲劳。30％CuO／尼龙1010复合材料的抗滚动疲劳磨损性能最好，疲劳磨损量只有尼龙的70％左右；10％Fe3O4／尼龙1010复合材料耐磨性能最差，滚动疲劳磨损量是尼龙的2．4倍。     

火焰喷涂PA1010/n-SiO2复合涂层干摩擦磨损性能

利用火焰喷涂法制备PA1010/n-SiO2复合涂层,并采用均匀试验设计方法研究涂层在干摩擦条件下同GCr15 钢环配副时的摩擦学性能;利用SPSS 12.0统计软件对试验结果进行回归分析, 建立涂层摩擦系数和磨损质量损失同pv值 (摩擦载荷与摩擦速度的乘积)相关性的数学模型;利用示差扫描量热仪(Differential scanning calorimetry, DSC)和扫描电子显微镜(Scanning electron microscope, SEM)对复合涂层的热性能和磨损表面形貌进行分析。结果表明,n-SiO2的加入能明显提高涂层的结晶性能、耐磨性能。当n-SiO2含量为1.5%时,复合涂层摩擦磨损性能最佳,在试验条件下磨损质量损失降低近4倍,摩擦因数降低23％,跑合期缩短44％,复合涂层与GCr15钢环对磨时的磨损机理主要为疲劳磨损和轻微的粘附 磨损。     

Comparison of tribological behavior of nylon composites filled with zinc oxide particles and whiskers

Mechanical properties and tribological behavior of nylon composites filled with zinc oxides were investigated in this paper. Different effects of ZnO particles and ZnO whiskers filling on the friction and wear behavior of nylon 1010 (PA1010) composites under dry friction condition were observed. The hardness, tensile strength and scratch coefficients of two kinds of nylon composites filled with the ZnO particles and whiskers were measured. Experimental results show that ZnO particles and ZnO whiskers improve the mechanical and tribological properties of nylon composites without affecting the crystallinity of nylon matrix. Hardness, tensile strength and scratch coefficient of composites are increased by the addition of ZnO particles and ZnO whiskers. Filler shape has little effect on the friction coefficients of nylon-based composites. These composites filled with particles and whiskers have nearly the same friction coefficients which locate between 0.4 and 0.45. The wear rates of composites are strongly dependent on filler shape and filler content. Particle-filled composites exhibit the lower wear rates than whisker-filled composites when the content of filler is lower than 10 wt.%. After that, the case is reversed. Ploughing and adhesion are the main wear mechanisms of composites with the addition of both ZnO particles and ZnO whiskers.