不同填料增强Ekonol/PTFE复合材料力学性能和摩擦学性能的研究

研究了不同的无机填料对Ekonol/PrFE复合材料的力学性能和摩擦学性能的影响,用扫描电子显微镜观察了复合材料磨损后的表面形貌,并探讨了其磨损机制.结果表明:无机填料的加入改善了Ekonol/PTFE复合材料的力学性能和抗磨损性能.添加石墨与MoS2的Ekonol/PrFE复合材料的力学性能最好,当石墨与MoS2的质量分数为5%和3%时.复合材料的力学性能达到最佳值,拉伸强度提高了34%,弯曲强度提高了62%,弯曲模量提高了75%;添加石墨的Ekonol/PTFE复合材料的抗磨损性能最好,磨损体积最大减少了42%,且受外界条件变化的影响较小.SEM分析表明:在低速低载荷下,复合材料主要以粘着磨损为主;在高速高载荷下,主要以磨粒磨损为主.     

固体润滑剂对碳纤维增强尼龙复合材料摩擦学性能的影响

分别制备了PTFE／碳纤维、MoS2／碳纤维混杂增强的尼龙66复合材料,用MM-2000型摩擦磨损试验机评价其摩擦磨损性能,用SEM和XPS分析了磨损表面。结果表明：PTFE／碳纤维混杂增强可以明显改善尼龙复合材料摩擦学性能;MoS2／碳纤维混杂增强没有改善复合材料的摩擦学性能;MoS2在摩擦过程中氧化生成的MoO3充当了摩擦副之间的磨粒,其磨损机理推测为粘着和磨粒磨损的综合作用。     

Sb2S3和MoS2的协同作用对摩擦材料摩擦性能的影响

采用MPX-2000型磨损试验机和定速摩擦实验机分别测试不同载荷及不同温度下固体润滑剂Sb2 S3和MOS2对摩擦材料摩擦性能的影响,探讨2种固体润滑剂的协同作用;采用扫描电镜分析摩擦材料磨损后摩擦表面的微观形貌.结果表明,固体润滑剂Sb2 S3和MoS2具有良好的协同效应,可大大改善摩擦材料的摩擦性能,这是因为MOS2和Sb2 S3分别在制动过程中的低温段和高温段起到良好的润滑作用.当Sb2S3的体积分数为6%,MoS2的体积分数为3%时,摩擦材料的摩擦性能最佳.     

自制二硫化钼微球在500SN中的摩擦磨损性能研究

将自制的表面修饰的二硫化钼微球（MS-MoS2）和商业级胶体二硫化钼（CC-MoS2）分别添加到基础油500SN中,用四球摩擦磨损机和SRV微动摩擦磨损试验机对比研究了不同润滑体系的极压性能和抗磨减摩性能。结果表明：萃取剂Cyanex 301对MoS2具有良好的表面修饰作用;添加MoS2能够有效改善基础油的极压性能和抗磨减摩性能;在试验力为400N,最佳添加量分别为0．10％和0．25％（质量分数）时,500SN＋MS．MoS2和500SN＋CC-MoS2相对500SN的摩擦因数分别降低了17．2％和12．3％,磨损体积分别降低了44．8％和17．2％。     

不同石墨烯添加量下MoS2基复合涂层的摩擦磨损及耐腐蚀性能

为改善MoS2基固体润滑涂层的摩擦磨损性能和耐蚀性能,制备了不同石墨烯（GE）添加量的MoS2复合涂层,利用HSR-2M摩擦磨损试验机测试了复合涂层的摩擦磨损性能,并分析了其磨损机理,通过极化曲线、交流阻抗谱（EIS）研究了涂层在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀行为。试验结果表明,0.8-GE/MoS2复合涂层的摩擦磨损和耐腐蚀性能最优,其平均摩擦因数和磨损率分别为0.232和2.379×10-13 m3/(N·m),较未添加石墨烯的MoS2涂层分别降低了49.56%和43%,腐蚀速率（1.96×10-8 A/cm2）较纯MoS2涂层（5.54×10-6 A/cm2）降低了近2个数量级。石墨烯的二维片状结构具有良好的自润滑性能,在涂层中均匀分布时能有效阻隔腐蚀介质的渗透,因此,石墨烯的添加提高了MoS2基复合涂层的摩擦学性能和耐腐蚀性能,石墨烯的最优添加量为0.8%（质量分数）。     

LaF3与MoS2对镍铬基复合材料摩擦学特性的影响

利用粉末冶金方法制备了含不同LaF3和MoS2添加量的Ni-Cr基自润滑复合材料,对其组织和摩擦学性能进行了研究。结果表明,LaF3和MoS2的质量分数分别为5%和20%时,试样的摩擦磨损性能最好,即协同效应最优,从室温至700℃摩擦学测量表明复合材料具有较低摩擦因数;XRD、SEM、XPS、金相分析表明:摩擦作用下,在试样表面形成MoS2膜及在对偶件表面上形成MoS2转移膜是其减摩机制,高温下(400～700℃),MoS2受热氧化分解,Mo元素同基体生成氧化物NiMoO4、S元素与基体生成硫化物共晶体及与LaF3协同作用是复合材料摩擦因数进一步降低的原因。     

润滑条件与缸套材料对活塞环-缸套摩擦磨损特性的影响

在润滑油中未添加和添加质量分数0.1％MoS2润滑条件下,对YH31合金铸铁活塞环和不同材料(高硼铜铸铁和铬钼铝铸铁)缸套进行摩擦磨损试验,研究了润滑条件和缸套材料对摩擦因数、体积磨损量和磨损表面形貌的影响,分析了磨损机制.结果表明:Mo S 2的添加可以缩短活塞环与高硼铜铸铁缸套的磨合时间,延长稳定磨损时间,降低摩擦因数,减小体积磨损量;摩擦副表面磨痕较未添加MoS2润滑条件下细而浅,且未出现裂纹.在未添加MoS2润滑条件下,活塞环与铬钼铝铸铁缸套对磨比与高硼铜铸铁缸套对磨更早进入稳定磨损阶段,但稳定磨损持续时间较短,平均摩擦因数有所增大,体积磨损量大幅增加;活塞环的磨损机制均为抛光磨损,高硼铜铸铁缸套和铬钼铝铸铁缸套的磨损机制分别为磨粒磨损+疲劳磨损和磨粒磨损.     

二硫化钼填充高岭土基矿物聚合物复合材料的摩擦学性能研究

研究了MoS2填充量对高岭土基矿物聚合物复合材料的力学性能和摩擦磨损性能的影响,利用XRD、SEM分析了材料的微观结构和磨损表面形貌。结果表明,填充MoS2后矿物聚合物材料的力学性能会有一定程度的降低,但其摩擦磨损性能可以得到有效改善,当MoS2体积分数为30%时,摩擦因数和磨损率均达到最低,分别为0.423和1.23×10-4mm3/(N.m)。研究发现,当二硫化钼含量较低时,磨损机制主要是磨粒磨损;当二硫化钼含量较高时,磨损机制是磨粒磨损和粘着磨损。     

石墨/MoS2/SiO2、纤维混合增强PVDF复合材料摩擦性能

采用共混-热压-烧结工艺制备一种碳纤维（CF）、芳纶纤维（AF）混合增强的高耐磨聚偏氟乙烯（PVDF）复合材料，并研究石墨、MoS2和纳米SiO2对PVDF复合材料的力学性能和摩擦学性能的影响，利用显微镜、附带有能谱仪（EDS）的扫描电镜（SEM）、红外光谱仪(FT-IR)对摩擦表面形貌和转移膜元素组成和分布进行分析，探讨摩擦磨损机制。结果表明：复合材料的硬度和弹性模量随着纤维、石墨、纳米SiO2等的加入而增大，耐磨性明显提高；添加的CF、AF、石墨和SiO2体积分数分别为2%、8%、5%和0.5%时，PVDF复合材料摩擦性能最优，干摩擦下摩擦因数低至0.33，磨损率低至1.12×10-6 mm3/（N· m）。复合材料中石墨、CF、SiO2在摩擦过程中发生了复杂的物理和化学反应，形成的转移膜均匀性和强度对PVDF复合材料摩擦性能有重要影响，为开发高耐磨PVDF复合材料提供了新思路。     

镍-铬基自润滑复合材料的制备及性能

利用粉末冶金法制备出了组织均匀、致密的镍-铬基自润滑复合材料,对其组织和性能进行了研究.结果表明:室温下,当MoS2和LaF3的质量分数分别为20%和5%时,复合材料的摩擦磨损性能最好,即协同效应最优;摩擦因数随着载荷的增大而降低,随着转速的增大先降低后增大.摩擦过程中下,其减摩机理是复合材料表面MoS2膜的连续生成和对偶面上形成的转移膜.适量LaF3的加入,有助于提高复合材料的耐磨性.     

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     

填料对聚四氟乙烯工程塑料改性的影响

研究了MoS2、PbS、石墨、玻璃纤维、碳纤维等填料对聚四氟乙烯（PTFE）工程塑料抗磨损、摩察系数、表面硬度、耐冲击强度等性能的影响。结果表明：填料可将PTFE的磨损量降低2个数量级，石墨和适量硬质填料的协同作用对PTFE的改性效果比较理想，既降低了PTFE的磨损量，增大了表面硬度，又提高了耐冲击强度。对其作用机理进行了分析和探讨，为材料的性能优化提供理论依据。     

填料对超高分子量聚乙烯摩擦磨损性能的影响研究

用MPV－200型摩擦磨损试验机和腐蚀磨损试验机,研究了MoS2,PTEF,石墨,玻璃纤维,碳纤维等填料对超高分子量聚乙烯（UHMW－PE）摩擦磨损性能的影响,结果表明：填充MoS2,PTFE,石墨可降低UHMW－PE的摩擦系数;而添加玻璃纤维则增大了UHMW－PE的摩擦系数,添加碳纤维对UHMW－PE的摩擦系数几乎无影响,同时,添加填料可使UHMW－PE的耐磨性显提高,其中石煌减摩抗磨效果最佳,超高分子量聚乙烯基体的和石墨填料的构成的复合材料,同超高分子量乙烯相比,不仅耐磨性大幅度提高,而且磨擦系数大大降低。     

聚酰亚胺复合材料与不同金属间干滑动时的摩擦学性能

采用MPX-2000型摩擦磨损试验机研究了聚四氟乙烯和二硫化钼填充聚酰亚胺复合材料在干滑动摩擦条件下与45钢、镍铬合金、铜和铝对磨时的摩擦磨损性能,并利用扫描电子显微镜和光学显微镜分析了复合材料及对偶件的磨损表面形貌。结果表明:复合材料与铝对磨时的摩擦因数和磨损率最低,分别约为与钢摩擦时的43%和49%;摩擦后铝表面形成均匀连续的转移膜,45钢、镍铬合金和铜的表面没有形成有效转移膜,因此复合材料的摩擦因数较大;复合材料与不同金属材料摩擦时的磨损机理主要是粘着磨损与疲劳磨损。     

聚四氟乙烯复合材料的摩擦学二次转移行为研究

采用冷压成型、自由烧结工艺分别制备了青铜粉、聚酰亚胺、二硫化钼和石墨填充改性的聚四氟乙烯复合材料,在改装的M-2000型摩擦磨损试验机上考察了材料的二次转移摩擦学性能;用扫描电子显微镜对磨损表面进行观察和分析。结果表明:增加载荷有利于提高转移膜与基底的结合强度;填料种类对PTFE复合材料二次转移膜的摩擦学性能有影响,在本实验条件下(干摩擦、室温、滑动速度为0.42m/s、接触载荷为30N),以PTFE复合材料作为润滑剂提供源使用时,PTFE/MoS2、PTFE/Graphite复合材料形成的二次转移膜最好,PTFE/Bronze复合材料二次转移膜次之,PTFE/PI复合材料形成二次转移膜的能力最差。     

纳米ZnO填充的PTFE基复合材料摩擦学性能研究

得胜０００型摩擦磨损试验机研究了不同体积含量的纳米氧化锌（ＺｎＯ）填充的ＰＴＦＥ基复合材料在于摩擦条件下与不风对摩时的摩擦学性能,并利用扫描电子微镜（ＳＥＭ）对ＰＴＦＥ及纳米ＺｎＯ／ＰＴＦＥ复合材料的微观结构、磨损表面和转移膜进行了观察和分析。结果表明,纳米ＺｎＯ／ＰＴＦＥ复合材料的摩擦性能与纯ＰＴＦＥ基本相当,但耐磨性明显优于后者,纳米ＺｎＯ在复合材料中的最佳含量为１５ｖｏｌ．％左右。     

Tribological Behavior of Carbon-Nanotube-Filled PTFE Composites

Carbon nanotube/polytetrafluoroethylene (CNT/PTFE) composites with different volume fractions were prepared and their friction and wear properties were investigated using a ring-on-block under dry conditions. It was found that CNTs signifi-cantly increased the wear resistance of PTFE composites and decreased their coefficient of friction. PTFE composites with 15–20 vol.% CNTs exhibited very high wear resistance. The significant improvements in the tribological properties of CNT/PTFE composites are attributed to the super-strong mechanical properties and the very high aspect ratio of CNTs. The CNTs greatly reinforce the structure of the PTFE-based composites and thereby greatly reduce the adhesive and plough wear of CNT/PTFE composites. The CNTs are released from the composite during sliding and transferred to the interface of the friction couples. They thus serve as spacers, preventing direct contact between the mating surfaces and thereby reducing both wear rate and friction coefficient.     

聚四氟乙烯及其石墨和MoS2填充复合材料的摩擦学性能研究

利用往复式摩擦磨损实验机,对聚四氟乙烯(PTFE)及石墨和MoS2填充的PTFE复合材料的摩擦磨损性能进行了实验,考察了载荷、速度以及对摩时间的影响,并利用光学显微镜对PTFE复合材料的摩擦磨损表面进行了观察。结果表明,填加了石墨和MoS2的PTFE,由于石墨和MoS2一方面起到了润滑作用,另一方面阻止了PTFE带状大面积破坏,因而使得PTFE的摩擦因数降低,耐磨性提高。加入石墨和MoS2后PTFE的磨损机制由以犁沟效应和粘着磨损为主变为以磨粒磨损为主。     

Ag-G-MoS2复合材料在不同气氛下的摩擦磨损性能研究

采用粉末冶金方法制备银-二硫化钼-石墨复合材料,考察了不同成分的复合材料在大气与气氛中的摩擦磨损性能,分析讨论了成分改变对材料摩擦磨损性能的影响。实验表明:随着二硫化钼与石墨含量比的增大,复合材料在大气中的减摩性能逐渐减弱,耐磨性由于受到材料力学性能与摩擦机理的共同作用,变化不大,在N2气氛中的复合材料的减摩性增强,硬度增大,磨损率下降。对比结果表明,银-石墨(体积分数为20%)-二硫化钼(体积分数为10%)在不同气氛下的摩擦磨损性能较好且稳定。     

Friction and wear properties of metal powder filled PTFE composites under oil lubricated conditions

Four kinds of polytetrafluoroethylene (PTFE)-based composite, pure PTFE, PTFE+30vol.%Cu, PTFE+30vol.%Pb and PTFE+30vol.%Ni composite, were prepared. The friction and wear properties of these metal powder filled PTFE composites sliding against GCr15 bearing steel under both dry and lubricated conditions were studied using an MHK-500 ring-block wear tester. The worn surfaces of the PTFE composites and the transfer films formed on the surface of GCr15 bearing steel were examined using scanning electron microscopy (SEM) and optical microscopy respectively. Experimental results show that the friction and wear properties of the PTFE composites can be greatly improved by liquid paraffin lubrication. The wear of these PTFE composites can be decreased by at least 1 to 2 orders of magnitude compared with that under dry friction conditions, while the friction coefficients can be decreased by 1 order of magnitude, SEM and optical microscopy investigations of the rubbing surfaces show that metal fillers of Cu, Pb and Ni not only raise the load carrying capacity of the PTFE composites, but also promote transfer of the PTFE composites onto the counterfaces, so they greatly reduce the wear of the PTFE composites. However, the transfer of these PTFE composites onto the counterfaces can be greatly reduced by liquid paraffin lubrication, but transfer still takes place.