再生聚四氟乙烯粉末填充聚甲醛复合材料的摩擦磨损特性研究

采用直接回收利用法,将废弃聚四氟乙烯(PTFE)再生成PTFE粉末后填充到聚甲醛(POM)中,机械共混后采用模压法制备出不同配方的POM复合材料,分别进行摩擦磨损实验,并用SEM观察试样的磨损表面。结果表明:填充POM复合材料与未填充POM相比,摩擦因数降低,耐磨性提高。因此,PTFE进行二次资源化是可行的。     

钛酸钾晶须增强聚四氟乙烯复合材料摩擦磨损机制的研究

研究了钛酸钾晶须(PTW)对聚四氟乙烯(PTFE)复合材料力学及摩擦学性能的影响,并与碳纤维(CF)和玻璃纤维(GF)的填充效果进行了比较.结果表明:加入PTW后,PTFE的硬度、冲击强度、拉伸强度、弯曲强度、压缩强度及耐磨性能比纯PTFE的分别约提高了10%、30%、20%、15%、20%和300倍;PTW/PTFE的耐磨性能要优于GF/PTFE及CF/PTFE.SEM研究表明: PTW/PTFE的内部结构比GF/PTFE及CF/PTFE的均匀致密,具有显微增强效果;PTW/PTFE的磨损面比GF/PTFE及CF/PTFE的要平整,其转移膜也较GF/PTFE及CF/PTFE的更为均匀、连续、致密.     

PCrMo钢的摩擦磨损特性实验研究

采用自制的销盘式摩擦磨损试验机、光学及扫描电子显微镜，研究了PCrMo钢配副的干滑动摩擦磨损特性。结果表明：摩擦因数随着载荷的增加而增加，随着滑动速度的增加而减小；磨损率随着载荷的增加而增加，随着滑动速度的增加先增加而后降低。PCrMo磨损失效机理主要表现为疲劳剥落和粘着磨损。     

Inconel718与硬质合金摩擦磨损特性的实验研究

利用UMT-2多功能摩擦磨损试验机对镍基合金Inconel 718与硬质合金刀具对偶时的摩擦磨损特性进行研究,揭示法向载荷和滑动速度对摩擦副摩擦因数的影响,通过SEM观察试样摩擦形貌并分析磨损机制.研究结果表明:摩擦副的摩擦因数随着法向载荷的增大而减小,随滑动速度的增大而增大;Inconel 718镍基合金与硬质合金对偶时的磨损机制主要为黏着磨损、磨粒磨损和氧化磨损.     

挤压型不锈钢向心关节轴承的摩擦磨损性能

研究挤压型不锈钢向心关节轴承在不同的试验参数下的摩擦磨损性能,分析其摩擦磨损形式。结果表明:不锈钢向心关节轴承的磨损形式以黏着磨损和磨粒磨损为主,磨损量随载荷的增大而增大,随摆动频率先减小而后增大;摩擦因数随载荷和摆动频率的增大而减小。     

聚四氟乙烯与蒙脱土填充聚苯硫醚复合材料的摩擦磨损性能

通过模压成型制备出聚四氟乙烯(PTFE)乖蒙脱土填充的聚苯硫醚(PPS)复合材料,研究了PTFE与蒙脱土的单独和协同作用对PPS摩擦磨损性能的影响.结果表明:单独添加PTFE能够显著降低PPS的摩擦因数和磨损率,同时填充PTFE与蒙脱土可以进一步改善PPS的摩擦学性能;PPS 15%PTFE 5%蒙脱土复合材料的比磨损率最低,为0.69×10-6 mm3/Nm,其摩擦因数也最小,约为0.15.     

聚酰亚胺对聚四氟乙烯基自润滑复合材料摩擦磨损性能的影响

研究了不同聚酰亚胺(PI)含量的聚四氟乙烯(PTFE)基自润滑复合材料的摩擦磨损性能,并分析了干摩擦和预浸油润滑两种条件下的磨损表面形貌和磨损机理.研究表明:PI的加入在于摩擦状态下能显著提高复合材料的减摩性能,并且随着含量的增加效果更加明显;但其抗磨损作用并不明显,其磨损量取决于复合材料的协同作用,而玻璃纤维和MoS2减磨作用明显;在预浸油润滑条件下,由于油润滑占主导地位,复合材料基体减摩效果不能充分体现.     

PCrNiMo材料摩擦磨损特性研究

采用自制的销盘式干滑动摩擦磨损试验机,研究了不同硬度炮钢材料PCrNiMo自配副时的摩擦磨损特性。研究结果表明：材料的磨损率随着速度、载荷的增加而增大,摩擦因数随着速度、载荷的增加而减小;低速低载条件下,接触表面以磨粒磨损为主,而在高速、高载条件下,接触表面以粘着磨损形式为主。     

高速摆动下PTFE编织复合材料干摩擦研究

利用高速摩擦试验机对PTFE编织复合材料进行干摩擦试验,研究不同条件(载荷、速度和湿度)下PTFE编织复合材料干摩擦磨损性能;并利用扫描电子显微镜对不同条件下的磨屑形貌进行分析。结果表明:单因素变化条件下,摩擦因数随载荷和相对湿度的增大而减小,随摩擦速度的增大而增大;磨损量随载荷和速度的增大而增大,但相对湿度的增加可降低磨损;载荷及速度的增加显著影响材料磨损状况。     

碳材料填充 PTFE 复合材料摩擦磨损性能

利用 MM-200 型磨损试验机考察了石墨、碳纤维、硬碳和软碳填充 PTFE 复合材料的摩擦磨损性能,采用扫描电子显微镜观察分析磨损表面形貌及磨损机制.结果表明,碳材料可以不同程度地提高 PTFE 的耐磨性,它们对PT-FE 耐磨性的提高程度各不相同,其中以硬碳填充 PTFE 复合材料的磨损质量损失最小,石墨填充 PTFE 复合材料的磨损质量损失较大;不同填充材料对 PTFE 摩擦因数的影响各不相同,其中石墨填充 PTFE 的摩擦因数较小.石墨、软碳填允复合材料磨损机制以粘着磨损为主,硬碳、碳纤维复合材料,则表现为粘着磨损和磨粒磨损.     

硬碳填充PTFE复合材料摩擦磨损性能研究

以硬碳为填料制备了PTFE基复合材料,并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,并探讨其磨损机制.实验结果表明:硬碳能提高FIFE硬度,硬碳/PTFE复合材料的耐磨性能明显优于纯PTFE.其摩擦因数随着硬碳含量的增加而减小.复合材料的摩擦表面SEM观察发现:纯PTFE摩擦表面分布着较明显的犁削和粘着磨损的痕迹,硬碳/PTFE的磨痕较浅,表明硬碳作为填料可有效地抑制FTFE的磨损.     

碳纳米管增强PTFE复合材料摩擦磨损性能研究

以不同含量的CNTs(碳纳米管)为填料制备了PTFE基复合材料,测量其硬度,在M-2000型摩擦磨损试验机上研究其摩擦磨损行为。结果表明,CNTs能提高PTFE的硬度,CNTs/PTFE复合材料的耐磨性能明显优于纯PT-FE,当CNTs的质量分数为3%时,复合材料的耐磨性能大幅度提高。其摩擦因数随着CNTs含量的增加而加大,当CNTs的质量分数为1%时,摩擦因数随载荷的增加而减少,CNTs的质量分数为3%和5%时,摩擦因数随载荷的增加而增大。SEM观察发现:纯PTFE的断面上分布着大量的带状结构,而填充CNTs后,摩擦表面较平整光滑,表明CNTs作为填料可有效地抑制PTFE的犁削和粘着磨损。     

Cryogenic Friction Behavior of PTFE based Solid Lubricant Composites

Solid lubricants used in aerospace applications must provide low friction and a predictable operation life over an extreme range of temperatures, environments and contact conditions. PTFE and PTFE composites have shown favorable tribological performance as solid lubricants. This study evaluates the effect of temperature on the friction coefficient of neat PTFE, a PTFE/PEEK composite and an expanded PTFE (ePTFE)/epoxy coating. These experiments evaluate friction coefficient over a temperature span which, to the investigators’ knowledge, has not been previously examined. Results show a monotonic increase in friction coefficient as sample surface temperature was decreased from 317 to 173 K for all three samples. The frictional performance of these and other published solid lubricant polymers was modeled using an adjusted Arrhenius equation, which correlates the coefficient of friction of the polymer materials to their viscoelastic behavior. A model fit of all the polymer data from 173 to 450 K gives an activation energy of 3.7 kJ/mol. This value suggests that breaking of van der Waals bonds is the likely mechanism responsible for the frictional behavior over this temperature range.     

SiO2填充聚四氟乙烯复合材料的摩擦学行为研究

用机械共混和冷压成型、热烧结的方法制备了琐体积含量不同粒径的SiO2填充PTFE样品，用M-2000摩擦磨损试验机评价了不同样品在干摩擦下的摩擦学性能；用X射线能量损失谱（EDS）观察分析了摩前后Si元素在样品表面的分布情况，结果表明：在本实验所采用的实验条件下，SiO2/PTFE复合材料的摩擦系数随SiO2体积含量的增加而增大，抗磨损能力则有一个最佳含量；填料粒径不同其体积填充分数对复合材料摩擦磨损性能的作用规律不同，在相同的体积分数下，粗SiO2填充PTFE的摩擦系数小于细SiO2填充PTFE的摩擦系数，且其随SiO2填充分数增加而增大的趋势远小于细SiO2填充PTFE；其具有最好抗磨能力的最佳体积填充含量也大于细SiO2的体积填充含量，SiO2这种填充作用规律可由其在PTFE基体中的形态结构特征来解释。     

PTFE复合材料摩擦及改性研究综述

指出聚四氟乙烯(PTFE)复合材料的摩擦过程可分为磨合、平稳和失稳3个阶段,摩擦因数和摩擦温度存在较强相关性,且对PTFE复合材料的失效机制进行了分析;归纳PTFE改性的3种途径:填充、原位复合和烧结成型工艺;通过总结PTFE改性的研究成果和近年来的研究情况提出了一些相关研究思路。     

软碳填充PTFE复合材料摩擦磨损性能研究

以不同含量的软碳为填料制备了PTFE基复合材料,测量了其机械性能,在M-2000型摩擦磨损试验机上研究其摩擦磨损行为,并探讨了其磨损机制.结果表明:软碳能提高PTFE复合材料的硬度,软碳/PTFE复合材料的耐磨性能优于纯PTFE,当软碳质量分数为7%时其耐磨性能最好.复合材料的摩擦因数随着软碳含量的增加而增加.摩擦表面的SEM观察发现:纯PTFE的摩擦表面分布着较明显的犁削和黏着磨损的痕迹,复合材料的摩擦表面均出现犁削,随着软碳含量的增加,犁削现象减轻,这表明以软碳作为填料可有效地抑制PTFE的磨损.     

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。     

纳米高岭土和石墨填充PTFE复合材料摩擦磨损性能

采用模压法制备石墨和纳米高岭土填充的聚四氟乙烯(PTFE)复合材料,在往复式滑动摩擦磨损试验机上测试了其的干滑动摩擦磨损性能,试验机往复频率为1.0 Hz.用扫描电镜观测和分析试样的磨损表面.结果表明:石墨和纳米高岭土共同填充的PTFE,在改善其耐磨性的同时,又保持了低的摩擦因数,其中含10%高岭土和5%石墨的PTFE复合材料表现最佳,稳定阶段的摩擦因数保持在0.11左右,耐磨性比纯PTFE提高了大约90倍.