改性超高分子量聚乙烯的摩擦磨损性能研究

通过添加聚丙烯(PP)和交联聚丙烯(PP-X)对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)进行改性,研究了UHMWPE及其共混物的摩擦磨损性能.结果表明,在200 r/min滑动速度下,当PP或PP-X的质量分数为30%时,UHMWPE/PP的摩擦因数降至0.13,降幅达38.1%,磨痕宽度降至5.05 mm;UHMWPE/PP-X的摩擦因数降到0.12,降幅达42.9%,磨痕宽度则降至4.50 mm,UHMWPE/PP-X具有更优异的摩擦磨损性能.负载增大,UHMWPE及其共混物的摩擦磨损性能降低.磨损时间小于60 min,UHMWPE及其共混物的摩擦因数和磨痕宽度变化不大;超过60 min,摩擦因数和磨痕宽度均增大,UHMWPE/PP-X的增幅最小.高速滑动下UHMWPE/PP-X的摩擦磨损性能最高.     

偶联修饰纳米蒙脱土/超高分子量聚乙烯基复合材料的摩擦磨损性能

通过模压烧结法制备了超高分子量聚乙烯(ultra-high molecular weight polyethylene,UHMWPE)与硅烷(silane,s)和钛酸酯(titanate,t)偶联剂修饰的纳米蒙脱土(nano-montmorillonite,nano-MMT)复合材料,nano-MMT含量由0到15%(质量分数,下同).采用45#钢为摩擦对偶件的往复滑动式摩擦磨损试验机,在室温干摩擦条件下测试了复合材料的摩擦学性能,实验条件为:接触压力P=8.0 kN、滑动速度v=1.8 m/min、时间t=3 h;用扫描电镜观察了复合材料磨损表面的形貌并分析了磨损机理.结果表明:随nano-MMT含量的增加,偶联修饰的nano-MMT/UHMWPE复合材料的硬度、摩擦系数和磨损率增加;偶联修饰改善了复合材料的摩擦学性能;与钛酸酯相比,硅烷偶联修饰nano-MMT/UHMWPE复合材料的硬度和摩擦学性能更好.用5%硅烷偶联修饰的nano-MMT,5%钛酸酯偶联剂修饰的nano-MMT和5%nano-MMT增强的UHMMPE复合材料的摩擦系数μ、摩擦温度θ、磨损率W分别为:μs=0.124,μt=0.135,μ=0.180;θs=92℃,θt=96 ℃,θ=94 ℃;Ws=4.25×10-7 mm3/(N·m),Wt=6.31×10-7 mm3/(N·m),W=18.80×10-7 mm3/(N·m);两种偶联修饰复合材料的表面磨损情况相似,含5%nano-MMT的复合材料主要表现为粘着磨损,而含15%nano-MMT的复合材料主要表现为表层和亚表层的脆性疲劳断裂.     

超高分子量聚乙烯摩擦磨损特性

用磨损试验机对超高分子量聚乙烯（UHMWPE）进行滑动磨损试验，考察了对磨钢轮的粗糙度，对磨时间及载荷对磨损及摩擦系数的影响。结果表明，UHMWPE具有较好的耐磨性，与45^#钢轮对磨时其磨损量很小，但其耐硬质的SiC颗粒磨损的性能不佳；UHMWPE在跑合期及加速磨损期摩擦系数较大，而在稳定磨损阶段则较低；载荷的加大会增大UHMWPE的摩擦系数。     

超高分子量聚乙烯纤维

超高分子量聚乙烯一般指分子量在100万以上的聚乙烯。它是一种新型工程材料,具有极好的耐磨损性、润滑性和抗腐蚀性,适用于各种齿轮、轴承、轴瓦、轴芯皮结、压缩空气管道的活接头、门框、输送机上的耐磨板、造纸工业的搅拌桨以及滑车轮等方面。它还能制成多孔性     

超高分子量聚乙烯的改性及摩擦磨损研究

通过填料,如超细玻璃微珠、二硫化钼、滑石粉、玻璃纤维、碳纤维、聚四氟乙烯,对改性后的超高分子量聚乙烯的摩擦磨损进行研究。     

纳米Al2O3填充超高分子量聚乙烯的生物摩擦磨损性能研究

用纳米Al2O3对人工关节软骨UHMWPE进行填充改性,在生理盐水润滑条件下,评价了其摩擦磨损性能。结果表明,纳米Al2O3的加入,在一定程度上提高了UHMWPE的硬度,与钛合金对磨时的摩擦系数随Al2O3含量(<10%)的增加而增加;与不锈钢对磨时,摩擦系数有所增加;不同Al2O3含量(<10%)的UHMWPE,磨损率比纯UHMWPE低。纯UHMWPE的磨损表现为明显的犁沟以及塑性变形,加入纳米Al2O3的UHMWPE的磨损主要表现为磨粒磨损和轻微的塑性变形。     

纤维增强摩擦复合材料

本文对摩擦材料中增强纤维的选用进行了综述。探控讨了钢纤维，玻璃纤维，碳纤维等在摩擦材料中应用的优缺点及对摩擦材料性能的影响以及怎样优化纤维增强摩擦材料，并指出高性能纤维增强摩擦材料必然会替代石棉基摩擦复合材料。     

PTFE/BaSO4复合材料摩擦磨损性能研究

用M-2000型摩擦磨损试验机研究了干摩擦条件下BaSO4用量，载荷，对磨时间对聚四氟乙烯（PTFE）复合材料摩擦磨损性能的影响。在本实验条件下，PTFE/BaSO4复合材料的摩擦系灵敏随着BaSO4含量的增加而增大，抗磨损能力则有一个最佳含量；随着载荷的增加，材料的摩擦系数，磨损量和磨痕宽度也随之增大，磨损量随着对磨时间的延长而波动变小并趋于稳定。     

炭纤维增强橡胶复合材料性能研究

利用湿法混炼工艺制备出炭纤维 /橡胶复合材料,研究了炭纤维对橡胶性能的影响。结果表明：炭纤维的加入能提高橡胶的硬度、耐热性及耐油性,但橡胶的扯断强度有所下降。     

SiC一石墨填充PTFE复合材料的摩擦磨损性能研究

在聚四氟乙烯（ＰＴＦＥ）中分别填充碳化硅（ＳｉＣ）,石墨及不同配比的ＳｉＣ－石墨混合物,制备了具有不同力学和摩擦学性能的ＰＴＦＥ基复合材料。探讨了填料组成对材料硬度及干摩擦条件下与不锈钢环对磨时摩擦磨损性能的影响,并研究了ＰＴＦＥ基复合材料的磨损表面和磨屑形貌。结果表明,填充适量的ＳｉＣ－石墨混合物既能增加ＰＴＦＥ的承载能力,又可保持良好的摩擦学性能;不同复合材料的磨损机理不同,磨损表面有磨屑形貌     

气相生长炭纤维的物理性能及其作为复合材料增强体的研究

采用不同的测试方法,测定了气相生长炭纤维（ＶＧＣＦ） 石墨化前后的密度、元素组成、拉伸强度和模量等基本物理性能及以它们增强的环氧树脂基复合材料的力学性能。结果表明, 石墨化后ＶＧＣＦ 的综合物理性能比未石墨化的ＶＧＣＦ 有明显的提高。     

改性超高分子量聚乙烯塑料的摩擦磨损研究

研究了用超细玻璃微珠、二硫化相、滑石粉、玻璃纤维、碳纤维和聚四氟乙烯直料改性超高分子量聚乙烯的摩擦磨损性能。结果表明环块磨损随添加剂用量增加而减小,沙浆磨损随添加和量增加而增加,添加玻璃纤维和滑石粉使摩擦系数增大,综合性能及价格以添加玻璃微珠最合适。     

超高相对分子质量聚乙烯纤维拉伸工艺研究

通过对冻胶纺丝、初步拉伸、再萃取后的超高相对分子质量聚乙烯纤维 (UHMWPE)的拉伸温度、拉伸倍数、热定型温度等的理论分析 ,指出 U HMWPE的拉伸温度应设定在熔点附近 ,确定了拉伸倍数及定型时应满足的拉伸倍数公式 ,热定型温度应低于上一道拉伸温度。     

DTBP交联UHMWPE磨粒磨损性能研究

本文采用二叔丁基过氧化物(DTBP)作为交联剂,对UHMWPE进行化学改性,通过改变DTBP的含量、交联反应时间、交联反应温度来制备试样,并通过性能测试、分析获得最佳的成型工艺条件。实验结果表明:在DTBP交联改性成型工艺中,DTBP与UHMWPE质量比为0.4%、交联反应时间为10分钟、交联反应温度为150℃时,制品的磨粒磨损率最低,磨粒磨损性能最好。与未交联试样相比,磨粒磨损性能提高了2.86倍,并且硬度、拉伸性能有小幅度上升。     

连续玄武岩纤维复合材料抗弹性能研究

本文制备了连续玄武岩纤维增强的树脂基复合材料靶板,并进行抗弹性能测试,研究影响其抗弹性能的主要因素。结果表明,采用热固性树脂为基体,且基体含量较低时,复合材料抗弹性能较好。以无纬布或单向布为织物结构,并通过表面处理使纤维与基体具有良好的界面,也可提高复合材料的抗弹性能。