PTFE复合材料的摩擦学性能及力学性能

利用MM-200型磨损试验机,对不同填料填充PTFE复合材料的摩擦磨损性能进行了研究,并探讨了淬火处理对PTFE复合材料摩擦学性能及力学性能的影响.研究发现,几乎所有填料均可大大降低PTFE复合材料的磨损,但其对PTFE复合材料性能的影响差别较大.聚苯脂填充PTFE复合材料虽然具有良好的摩擦磨损性能,但是其拉伸强度较小.PI增大了PTFE复合材料的摩擦系数,随着PI含量的增加,PTFE复合材料的拉伸强度增大,而其伸长率则减小.CdO填充PTFE复合材料虽具有良好的摩擦性能,但其伸长率较大.淬火处理使PTFE复合材料的结晶度下降,从而导致PTFE复合材料的硬度减小、耐磨性变差.     

无机填料对木粉/高密度聚乙烯复合材料性能的影响

目的考察无机填料的种类、粒径以及添加量对PF/HDPE复合材料力学性能和热稳定性的影响。方法以杨木纤维(PF)、高密度聚乙烯(HDPE)、BaSO4、CaCO3、云母粉为原料,采用熔融共混和注塑成型的方法制备PF/HDPE复合材料,进行力学、热重、扫描电镜测试分析。结果3种无机填料均改善了PF/HDPE复合材料力学及热稳定性能,填充CaCO3获得的复合材料性能优于填充BaSO4、云母粉获得的复合材料,并且随着填料颗粒粒径的减少,改善效果增强。填料的添加量需要保持在一定范围内,添加量过低或过高均会造成性能下降。结论添加CaCO3(质量分数为9%,3000目)制备的PF/HDPE复合材料具有最佳的力学及热稳定性。     

MoS2填充PTFE复合材料的制备及性能研究

以MoS2、玻璃纤维(GF)、纳米Al2O3等为填料制备了聚四氟乙烯(PTFE)复合材料,研究了MoS2粒径对PTFE复合材料性能的影响。结果表明:在PTFE/MoS2、PTFE/(MoS2+GF)及PTFE/(MoS2+nanometerAl2O3)等复合材料中,随着MoS2粒径的减小,复合材料的磨耗量、摩擦系数、密度降低而硬度增加。     

MoS2填充PTFE复合材料的制备及性能研究

以MoS2、玻璃纤维（GF）、纳米Al2O3等为填料制备了聚四氟乙烯（PTFE）复合材料,研究了MoS2粒径对PTFE复合材料性能的影响。结果表明：在PTFE／MoS2、PTFE／（MoS2＋GF）及PTFE／（MoS2＋nanometer Al2O3）等复合材料中,随着MoS2粒径的减小,复各材料的磨耗量、摩擦系数、...     

埃洛石-玻纤/聚四氟乙烯复合材料的摩擦磨损热膨胀及力学性能

采用冷压成型烧结工艺制备出玻璃纤维（GF）和埃洛石（HNTs）填充的聚四氟乙烯（PTFE）复合材料。研究了填料类型及不同配比的填料对PTFE复合材料的界面、摩擦学性能、线膨胀系数及力学性能的影响。结果表明:适量填充HNTs可以提升GF/PTFE复合材料的摩擦磨损、热膨胀及力学性能。填充2.0%HNTs时的HNTs-GF/PTFE复合材料比GF/PTFE复合材料的磨损率降低32.7%,高温时HNTs-GF/PTFE复合材料的线膨胀系数（CTE）比纯PTFE降低近2个数量级,断裂伸长率、拉伸强度和弯曲强度分别提高40.0%、2.3%和7.1%。      

基于正交实验的PTFE基复合材料摩擦学性能优化研究

聚四氟乙烯(PTFE)是一种优异的固体自润滑复合材料,具有广泛的工业应用。采用润滑剂:石墨(Gr),二硫化钼(MoS_2)和增强相:玻璃纤维(GF)、碳纤维(CF)等多元填料对PTFE进行复合改性。运用正交实验设计,以各填料的体积分数为正交实验设计因子,以磨损率和摩擦系数为目标因子,建立正交实验表。通过正交分析讨论了填料含量不同的PTFE复合材料的摩擦磨损特性。结果表明,影响样品摩擦系数的主次因素依次为CMoS_2GFCF,影响样品磨损率主次因素依次为GFCFMoS_2Gr,并根据试验结果给出了复合材料的优化配方,以期对于高性能PTFE复合材料摩擦学性能的优化设计提供一定的参考。     

2种改性聚四氟乙烯固体润滑剂的摩擦学二次转移行为

为改善聚四氟乙烯(PTFE)复合材料的性能,将青铜粉(Bronze)、聚酰亚胺(PI)填充PTFE材料对其进行改性,采用冷压成型、自由烧结工艺分别制备了2种固体润滑剂,在改装的M-2000型摩擦磨损试验机上考察了2种固体润滑剂的二次转移性能;用扫描电子显微镜对上试样的磨损表面进行观察和分析。结果表明:PTFE复合材料作固体润滑剂所形成的二次转移能够改善体系的摩擦学性能,填料的加入增强了PTFE复合材料转移膜与底材的结合强度,起到了保护金属表面的作用;PTFE/Bronze比PTFE/PI的复合材料更适宜作润滑源使用。     

硫酸钡填允改性对PTFE密封材料性能的影响

采用冷压和自由烧结工艺制备硫酸钡填充改性聚四氟乙烯(PTFE)密封材料。实验研究了硫酸钡表面处理方法、颗粒粒径及其体积含量对材料性能的影响,并对改性机理进行了分析。研究结果表明,采用钛酸酯偶联剂NDZ-401可以较好地改善填料颗粒和PTFE基体间的界面结合度,有利于提高材料性能;采用小粒径硫酸钡填充PTFE材料可有效降低材料的应力松弛率,但拉伸强度下降明显;大粒径硫酸钡的填充改性效果优于小粒径,且当其体积含量约为26%时,可获得综合性能较好的PTFE密封复合材料。     

聚苯酯填充聚四氟乙烯复合材料力学性能和摩擦学性能的研究

考察了不同含量聚苯酯对聚四氟乙烯复合材料力学性能和摩擦学性能的影响。结果发现,聚苯酯的加入降低了复合材料拉伸强度和弯曲强度,但提高了材料的硬度。同时,填料有效地改善了聚四氟乙烯复合材料的摩擦学性能,当聚苯酯含量(质量分数)为27%时,磨损体积仅为纯PTFE的1.5%。     

不同压力下聚四氟乙烯复合材料的磨损行为

对炭纤维等无机填料增强的聚四氟乙烯(PTFE)复合材料在低、中、高压下的摩擦磨损行为进行了研究。利用扫描电子显微镜分析了材料的磨损状况,利用差热扫描量热分析仅、X射线衍射仪对材料的热性能及结晶性能进行了分析,并与材料的摩擦、磨损性能相联系．研究结果表明．高压摩擦环境中,蠕变的发生是加速PTFE复合材料磨损、恶化材料性能的主要原因;高比表面填料的加入会提高复合材料的熔化热,有助于降低材料的磨损率;结晶度的提高对增强复合材料的耐蠕变性有明显的效果。     

数值模拟填料含量对Cu/PTFE复合材料摩擦性能的影响

为了探讨填料含量对Cu/聚四氟乙烯(PTFE)复合材料摩擦磨损的影响,运用二维颗粒流程序(PFC2D)对PTFE基复合材料在不同含量的Cu颗粒填充条件下与45#钢的摩擦磨损过程进行数值模拟分析,主要研究了Cu/PTFE复合材料的摩擦转移及磨损问题。模拟结果表明:Cu/PTFE复合材料与45#钢组成摩擦副时,会在45#钢表面形成一层转移颗粒层,转移颗粒层的形成能够有效地降低PTFE基复合材料的磨损。Cu颗粒的添加一方面可以通过自身转移的"钉扎"作用促进转移颗粒层的形成,另一方面由于提高了复合材料的整体强度,又对转移颗粒层的形成产生了一定的抑制作用。所以添加适量的Cu有利于转移颗粒层的形成,但Cu含量过高时其作用又会降低。Cu颗粒的加入降低了PTFE基复合材料的磨损量,且随着Cu含量的增加减磨效果增强。在Cu颗粒的质量分数为50%时,PTFE基复合材料的磨损颗粒数较纯PTFE的减少了近一半。     

The tribological behavior of nanometer and micrometer TiO2 particle-filled polytetrafluoroethylene/polyimide

The friction and wear properties of micrometer and nanometer TiO₂ particle-filled polytetrafluoroethylene (PTFE)/polyimide (PI) composites were studied in this paper. The effect of filler contents (0.5%, 1%, 1.5%, 2%, 3%, 5% and 7 vol.%) on the tribological properties was examined. The transfer films and the worn surfaces of the PTFE/PI composites filled with micrometer and nanometer TiO₂ particles were investigated by using a scanning electron microscope (SEM). Experimental results show that anti-wear properties of the PTFE/PI composites can be improved greatly by filling nanometer TiO₂ particles. The wear rate of 1.5% nanometer TiO₂ filled composite is the lowest, which is about 52% lower than that of PTFE/PI. In the case of micrometer TiO₂ filler, the friction coefficient and wear rates increase with increasing filler volume fractions under identical test conditions. It was also found that the wear mechanism of micrometer TiO₂ particle-filled PTFE/PI is mainly severe adhesion and abrasive wear, while that of nanometer TiO₂ particle-filled PTFE/PI is mainly slight abrasive wear.     

纤维/Ekonol/PTFE复合材料的力学与摩擦学性能研究

对比考察了碳纤维(CF)、六钛酸钾晶须(PTW)分别与聚苯酯(Ekonol)混合填充对聚四氟乙烯(PTFE)复合材料的力学与摩擦学性能的影响,并探讨了内部机理.结果表明:PTW相比于传统纤维CF,尺寸细微,具有微区增强特性,PTW的填充提高了Ekonol/PTFE复合材料的致密程度,协助形成更为均匀、致密的转移膜,相比于CF/Ekonol/PTFE复合材料,有着较好的力学性能、摩擦稳定性、耐磨性,进一步改善了Ekonol/PTFE复合材料的综合性能.纤维、Ekonol混合填充PTFE,二者表现出协同润滑与减磨效应.纤维协助均匀、致密的转移膜的形成;而硬质Ekonol颗粒在纤维和对偶之间可能起到了一种第三体滚动效应,避免了纤维受到较为严重的磨损,从而提高复合材料的摩擦磨损性能.     

纳米TiO2与炭纤维协同填充PTFE复合材料的摩擦磨损性能

考察了不同含量的纳米二氧化钛对炭纤维/聚四氟乙烯复合材料摩擦磨损性能的影响,采用扫描电子显微镜、光学显微镜分析了磨损面、磨屑及对偶面转移膜形貌,并探讨了其磨损机理。结果表明,纳米TiO2与炭纤维能够很好地协同增强聚四氟乙烯,改变磨屑形成机理,有利于形成均匀致密的转移膜,明显提高CF/PTFE复合材料的耐磨性。当纳米TiO2含量为5%时,10?/PTFE复合材料表现出最佳的耐磨性,耐磨性又提高了2.77倍,而磨屑尺寸只有未加时的1/20。     

PTFE基复合材料摩擦磨损特性研究

用机械共混、冷压成型自由烧结的方法制备了PTFE基复合材料;用M-2000型磨损试验机测试了在干摩擦定载荷条件下各试样的磨损性能;用扫描电子显微镜(SEM)对磨损试样的表面形貌进行了观察和分析.结果表明:在实验条件下,复合材料的抗磨性能,随青铜粉用量的增大逐渐增强,当青铜粉的用量大于20vol.%后,抗磨损性能增强的趋势明显减缓,在干摩擦条件下复合材料主要发生粘着磨损和磨粒磨损,且随青铜粉用量的增加,磨粒磨损也越明显.研究发现,当青铜粉:氧化镉:二硫化钼为20:6:4(体积比)时,复合材料的摩擦磨损性能最佳.     

拉伸处理对BaSO4填充PTFE复合材料性能的影响

研究了不同拉伸倍率对硫酸钡(BaSO4)填充聚四氟乙烯(PTFE)复合材料性能的影响,对比分析了不同样品的密度、拉伸性能、硬度及压缩回复性.并通过扫描电子显微镜(SEM)观察了试样断面.结果表明,随拉伸倍率的增加,PTFE/BaSO4复合材料的密度降低;拉伸强度提高,但断裂伸长率明显下降;硬度减小,拉伸70%时的硬度值仅为未拉伸时的2/3;压缩率有较大提高,回复率下降,但下降的程度很小,弹性回复率提高.通过SEM照片可以看出,材料内部产生了大量空隙,这是材料性能发生变化的主要原因.     

Friction and wear of epoxy/TiO2 nanocomposites: Influence of additional short carbon fibers, Aramid and PTFE particles

An epoxy-based nanocomposite containing graphite powder (7 vol%) and nano-scale TiO₂ (4 vol%) was developed for tribological evaluation. A series of composites containing additional fillers such as short carbon fibers (SCF), Aramid and polytetrafluoroethylene (PTFE) particles was developed and evaluated in adhesive and low amplitude oscillating wear modes. The incorporation of SCF and Aramid particles resulted in a remarkable improvement in the sliding wear resistance. However, SCF impaired the low amplitude oscillating wear resistance. The further addition of PTFE to the SCF filled nanocomposites reduced the friction and wear under both wear conditions. However, an adverse effect of PTFE was found for the Aramid particles filled nanocomposites. Under sliding conditions, the lowest wear rate and coefficient of friction showed the 2–4 vol% PTFE filled SCF nanocomposite. Aramid particles containing nanocomposites (without PTFE) exhibited the best wear and friction behavior under low amplitude oscillating wear conditions among the selected composites. The wear mechanisms were studied by scanning electron microscopy.     

芳砜纶增强聚四氟乙烯复合材料的耐热性能及摩擦磨损性能

文中对芳砜纶(PSAf)增强聚四氟乙烯(PTFE)复合材料的耐热性能和摩擦磨损性能进行研究。研究结果表明:PSAf/PTFE复合材料的长期使用温度均高于250℃,且当芳砜纶含量较少时,材料的热稳定性与PTFE相当;芳砜纶的引入对材料玻璃化转变温度的影响不大,但能显著提高材料的高温力学性能;另一方面,PSAf/PTFE复合材料的摩擦系数与PTFE相当,其磨损量随着纤维含量或纤维长度的提高而明显降低,当纤维质量分数为20%时,复合材料磨损量相比于纯PTFE降低了近19倍。扫描电镜分析表明,材料的耐磨机理主要基于芳砜纶对基体的增强,降低基体的磨损,提高复合材料的耐磨性能。     

Surface designing of carbon fabric polymer composites with nano and micron sized PTFE particles

The new technique to tailor carbon fabric-polyethersulphone (CF-PES) composite surface with polytetrafluoroethylene (PTFE) nano particles; to improve wear performance has been reported. Cold remote nitrogen oxygen plasma (CRNOP) treatment was employed to alter the CF surface to promote fiber/matrix adhesion and further; inter laminar shear strength and wear performance of the composites. The atomic force microscopy and high resolution transmission microscopy; studies confirms the topographical modification on the fiber surface due to CRNOP treatment. The dipper ridges and perforations introduced on the fiber surface were analyzed with field emission scanning electron microscopy. The PTFE particles film formation on the worn composite surface was supportively analyzed by Raman spectroscopy and energy dispersive X-ray techniques. The topographical smoothening and rolling effect during the wearing of surface designed composites with PTFE nano particles; endorse to enhance its sliding wear properties and life.