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。     

热处理对石墨填充高岭土基矿物聚合物复合材料摩擦学性能的影响

对20%石墨填充高岭土基矿物聚合物复合材料在不同温度下进行热处理,利用扫描电镜、X射线衍射和红外光谱等表征手段及显微硬度实验、三点弯曲实验,研究了材料的微观结构、机械性能及摩擦学性能与热处理温度之间的关系。结果表明,随热处理温度的提高,材料的微观结构发生较大变化,材料的显微硬度和弯曲强度均呈现先下降后又缓慢上升的趋势;材料经300℃和600℃的高温处理后仍具有较好的摩擦学性能,处理温度较低时,材料的磨损形式以磨粒磨损和粘着磨损为主;处理温度较高时,磨损形式以磨粒磨损和疲劳磨损为主。     

聚四氟乙烯与超细高岭土填充聚甲醛复合材料的摩擦学性能

用聚四氟乙烯(PTFE)和超细高岭土填充聚甲醛(POM),采用热模压成型工艺制备出四种不同成分的试样,在往复式滑动摩擦试验机上进行摩擦磨损试验,并对磨损表面形貌进行了分析.结果表明:只填充PTFE的复合材料的摩擦因数和磨损率较纯POM均有较大幅度的下降,7.5%高岭土与20%PTFE复合填充的复合材料摩擦因数最小,耐磨性最好;纯POM的磨损机制是粘着磨损和磨粒磨损,POM复合材料的磨损机制以粘着磨损为主.     

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。     

PTFE与纳米高岭土填充PPS复合材料的摩擦磨损性能研究

通过模压的方法制备了聚四氟乙烯(PTFE)和纳米高岭土填充的聚苯硫醚(PPS)复合材料。摩擦磨损实验在往复式滑动摩擦试验机上完成进行,对摩面为硬度值HRC 38、表面粗糙度Ra0.8μm的45#钢。用扫描电镜观察了试样磨损表面形貌。实验结果表明:填料的加入降低了PPS的摩擦因数和磨损率,且PTFE和纳米高岭土共同填充的PPS复合材料比单一PTFE填充的PPS复合材料具有更好的摩擦磨损性能;其中试样PPS 15%PTFE 15%(质量分数)纳米高岭土具有最低的稳定摩擦因数0.20~0.23和最小的磨损率1.9×10-6mm3/(N.m)。PTFE和纳米高岭土的加入使PPS的主要磨损方式由粘着磨损转变为磨粒磨损。     

填充材料对聚四氟乙烯基复合材料摩擦学特性的影响

聚四氟乙烯基复合材料是重要的自润滑材料,应用广泛。根据填充材料的类别不同对聚四氟乙烯基复合材料进行了合理地分类,并阐述了不同填料对聚四氟乙烯基复合材料摩擦学特性的影响,分析和比较了不同填料的减摩抗磨机理,对于聚四氟乙烯基复合材料的科学研究和工程应用具有一定的借鉴和指导意义。     

聚合物及其复合材料摩擦学研究新进展

综述了聚合物及其复全材料的摩擦学新进展,并指出了聚合物及复合材料的摩擦学研究方向。     

表面改性硅灰石纤维填充PTFE复合材料的摩擦学性能

用KH550硅烷偶联剂表面改性的硅灰石纤维(WF)填充PTFE,在MPX-2000型磨损试验机上研究复合材料的摩擦磨损性能,并与经典的炭纤维(CF)填充PTFE复合材料进行比较。采用SEM对磨损面和对偶面进行分析。结果表明:较高载荷(200和300 N)下复合材料摩擦因数随WF含量变化的幅度不大,较稳定地维持在较低值;细小尺寸WF填充PTFE复合材料的耐磨性能较好,在WF质量分数为10%时,复合材料的磨损量只有相同含量CF填充PT-FE复合材料的81%;细小尺寸WF填充PTFE复合材料的磨损面较为平整,存在轻微黏着磨损,其对偶面转移膜平整光滑、结构致密;而CF/PTFE复合材料磨损面存在许多裸露和碎断的CF,犁削和磨粒磨损是主要的磨损形式。     

水润滑条件下高岭土填充UHMWPE基复合材料的摩擦学特性

分别用釜内聚合和机械混合两种方法制备高岭土填充UHMWPE基复合材料,对其在水润滑条件下的滑动摩擦磨损特性进行了试验研究,并通过对磨损表面形貌的观察分析,对材料的磨损机理进行了探讨.结果发现,水润滑对UHMWPE/Kaolin?5钢摩擦副的减磨(摩)作用显著;填充适量高岭土可以明显提高UHMWPE在水润滑条件下的摩擦磨损性能;釜内聚合方法制备的UHMWPE/Kaolin的磨损率相对较低,具有广阔的应用前景.     

聚苯酯填充聚四氟乙烯机械性能和摩擦学性能研究

采用冷压-热烧结法制备聚苯酯(POB)改性聚四氟乙烯(PTFE)复合材料,考察聚苯酯含量以及在110℃的航空液压油中浸泡后对改性PTFE材料机械性能和摩擦磨损性能的影响。试验结果显示:改性PTFE材料的硬度与聚苯酯含量成正比,而拉伸强度和拉断裂伸长率与聚苯酯含量成反比;改性PTFE材料的摩擦因数随聚苯酯含量增加先增大后减小,体积磨损率则呈减小趋势;改性PTFE材料的摩擦因数随着载荷增大而减小,而磨痕宽度随载荷的增大而增大;质量分数20%聚苯酯改性PTFE的综合性能最优,并且具有很好的稳定性,在航空液压油浸泡后其性能变化不明显。     

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.     

纳米Cu粉填充碳纤维/PTFE复合材料的摩擦磨损性能

考察纳米Cu粉含量、粒径对碳纤维/PTFE复合材料摩擦磨损性能的影响,采用扫描电子显微镜分析磨损面和对偶面转移膜形貌,并探讨其磨损机制。结果表明:纳米Cu粉能提高碳纤维/PTFE复合材料的耐磨性,在高载荷下,纳米Cu粉的增强效果更加明显;纳米Cu粉的粒径越小,复合材料的耐磨性越好;添加质量分数0.3%纳米Cu粉的碳纤维/PTFE复合材料耐磨性最优,1.4 m/s,200 N下实验条件下,其磨损率比未添加时降低了45%;SEM分析显示纳米Cu粉能在对偶面上形成平整致密的转移膜,具有显微增强作用。     

Tribological Behavior of PTFE Composites Filled with PEEK and Nano-Al2O3

In this study, the tribological properties of polytetrafluoroethylene (PTFE) composites filled with polyetheretherketone (PEEK) and nano-Al₂O₃ particles were studied using a block-on-ring wear tester. The tribological performance of the composites was affected by the experimental parameters (sliding speed, normal load, and environmental temperature) and the composites achieved a high-speed sliding friction state. The results showed that the PEEK and nano-Al₂O₃ particles significantly improved the wear resistance of the PTFE composites. In addition, the nano-Al₂O₃ particles increased the hardness of the composites and enhanced the mechanical properties to enable applications in a wider range of industrial fields. The effects of the sliding speed and normal load on the tribological properties were more significant than that of the environmental temperature. In addition, the entire wear process was divided into three stages (the initial wear stage, severe wear transition stage, and ultralow stable wear stage), according to the evolution of the tribological characteristics (wear rate, morphology of the worn surface and transfer film, and wear debris morphology).     

氧化锌晶须填充尼龙1010复合材料的摩擦磨损性能

采用模具挤压成型的方法制备了氧化锌晶须填充尼龙1010复合材料,使用纳米力学测试系统测试了不同含量氧化锌晶须复合材料的硬度和弹性模量,在UMT试验机上考察了复合材料的摩擦磨损性能,然后对磨损表面进行了SEM观察。结果表明：复合材料的硬度和弹性模量随氧化锌晶须含量的增加而增大;ZnOw在保持尼龙1010摩擦性能的同时,可使其耐磨性能提高60％左右。纯尼龙的主要磨损机制为粘着磨损和熔融,填充ZnOw后复合材料的磨损机制转变为疲劳剥层。     

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。     

聚醚醚酮填充聚四氟乙烯摩擦学性能

采用共混-冷压-烧结的工艺制备聚醚醚酮（PEEK）填充聚四氟乙烯（PTFE）复合材料,考察 PEEK 含量对 PTFE /PEEK 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（SEM）观察其磨损表面和对偶表面形貌,并探讨磨损机制。结果表明：复合材料的拉伸强度随着 PEEK 含量的增加而降低,在一定范围内,冲击强度随着PEEK 含量的增加而增大;随着 PEEK 含量的增多,摩擦因数呈现先减小后增大的趋势,体积磨损率则逐渐减小。当PEEK 质量分数为20％时,复合材料耐磨性较纯 PTFE 提高了近700倍,其原因在于 PEEK 的加入改变了磨屑形成机制,并能形成均匀连续的转移膜,进而降低了磨损。     

PTFE/7075铝合金镶嵌型自润滑材料的摩擦学行为

采用模压／烧结工艺制备了PTFE／7075铝合金镶嵌型自润滑复合材料,在往复式摩擦磨损试验机上进行了摩擦磨损试验,用扫描电镜观察了复合材料磨损后的表面形貌,并探究了其磨损机理。结果表明:在试验条件下,稳态后摩擦温度为51℃,摩擦因数为0．087,磨损率为0．38×10-3mm3／(Nm),和非镶嵌型PTFE基复合材料相比,导热性和耐磨性大大提高,而摩擦因数无明显增加;稳定磨损阶段主要表现为粘着磨损,同时伴有轻微磨粒磨损,磨损后期局部呈现疲劳特征。