生理盐水润滑下PEEK/WK复合材料的摩擦学性能

为研究生理盐水润滑条件下碳酸钙晶须含量、载荷大小、滑动速度因素对PEEK/CaCO3复合材料摩擦学性能的影响规律,并考察复合材料的摩擦学稳定性,在自制改性偶联剂处理晶须表面的基础上制备了PEEK/CaCO3复合材料,利用MMW1A立式万能摩擦磨损试验机对复合材料的摩擦学性能进行测试,用扫描电子显微镜(SEM)对磨损表面形貌进行扫描分析表征。结果表明,晶须含量对复合材料摩擦学性能影响明显,在0.9%的生理盐水润滑条件下PEEK/CaCO3复合材料随着晶须含量的增加,摩擦因数及比磨损率均呈现先减小后增大现象;当晶须质量分数为15%左右时,复合材料的摩擦因数达到最低值,同时比磨损量相对最低,复合材料与摩擦副的磨合过程相对平稳,具有较好的摩擦学性能,表现为粘着腐蚀磨损特征。外加载荷、滑动速度增大,材料的摩擦因数增大,比磨损率增加。     

碳酸钙晶须增强聚醚醚酮自润滑复合材料的动态力学行为

利用热压成型法制备碳酸钙(CaCO3)晶须和聚四氟乙烯(PTFE)填充的聚醚醚酮(PEEK)基自润滑复合材料.用动态热机械分析仪测试了复合材料的动态力学性能.得到了储能模量、耗能模量及损耗因子随温度变化(25～300℃)的曲线,并和纯PEEK进行比较,分析填充组分对PEEK动态力学性能的影响.结果表明:CaCO_3/PEEK复合材料在玻璃化转变温度(Tg)以下的储能模量比纯PEEK大幅度提高,且随着晶须含量增加而增加;在Tg温度以上,CaCO_3/PEEK复合材料储能模量相对纯PEEK仍保持较高的水平,显著提高了复合材料的高温刚性和热变形温度.加入PTFE使CaCO_3/PEEK复合材料在Tg温度以下的储能模量有所降低,但在Tg温度以上没有衰退.CaCO_3晶须和PTFE的协同作用有助于提高PEEK自润滑复合材料的摩擦学性能.     

石墨增强聚酰亚胺在海水中的摩擦学性能

目的为石墨增强聚酰亚胺复合材料在海水环境下的摩擦学应用提供实验依据。方法利用SST-ST销/盘摩擦试验机,研究了质量分数为15%石墨增强聚酰亚胺复合材料与17-4PH不锈钢组成的摩擦副在海水介质中的摩擦学性能,并与干摩擦和纯水润滑条件下的摩擦学性能进行比较。结果聚酰亚胺复合材料在干摩擦下的摩擦系数和磨损体积最大,分别为0.134、1.930 mm~3。干摩擦条件下,聚酰亚胺复合材料的磨损表面存在较深的犁沟,在犁沟周围出现了材料塑性流动及粘着剥落现象,对偶件表面有聚酰亚胺复合材料转移。磨损机理主要表现为磨粒磨损、材料塑性变形以及粘着和剥落。在纯水润滑下,聚酰亚胺复合材料表面存在较多材料粘着撕裂现象,同时存在宽浅不一的犁沟,磨损机理主要为粘着磨损和磨粒磨损。在海水润滑下,复合材料的摩擦系数和磨损体积最小,分别为0.086、1.235 mm~3,材料磨损表面十分光滑,只有沿运动方向存在少量轻微犁沟,磨损机理主要表现为磨粒磨损。结论石墨增强聚酰亚胺复合材料在海水中的摩擦学性能优于干摩擦和纯水环境下的摩擦学性能。     

载荷对PTFE/AlSi10Mg复合材料摩擦磨损行为的影响

采用选区激光熔化(SLM)、浸渗和真空烧结工艺制备了以AlSi10Mg为基体的多孔骨架填充聚四氟乙烯(PTFE)的自润滑复合材料。采用往复式Bruker UMT-3摩擦试验机研究了速度为5mm/s、不同载荷下复合材料的摩擦磨损性能,并采用SEM、EDS等对其成分、结构以及摩擦学行为进行了研究。结果表明,复合材料的平均摩擦因数和磨损率随着载荷的增加呈现先增大后减小的趋势;复合材料的摩擦稳定性主要由存储在骨架中的PTFE决定。其摩擦机制主要是在载荷的作用下,当磨擦表面发生磨损时,骨架中的PTFE将磨屑捕获,形成完整的PTFE润滑层,并且发生膜的转移,从而增加了复合材料的摩擦学稳定性。     

粉末热挤压制备Mg_2B_2O_5/6061Al复合材料的摩擦磨损性能研究

采用粉末热挤压工艺制备硼酸镁晶须增强铝基复合材料,研究了晶须含量和载荷的变化对材料摩擦磨损性能的影响。结果表明,在恒定的速度和载荷下,硼酸镁晶须体积含量为2%时耐磨性最好,其磨损率为纯6061铝合金磨损率的62%。随着载荷的增大,复合材料的磨损率增加,并且高体积含量的复合材料磨损率呈现出更大的增加趋势。磨损表面分析表明:在较低负载下,6061铝合金的磨损机制以磨粒磨损为主,复合材料的磨损机制以轻微的粘着磨损为主;在较高负载时,6061铝合金和复合材料的磨损机制均由粘着磨损和磨粒磨损共同主导。     

铜包石墨对酚醛树脂基复合材料摩擦学性能的影响

目的 提高石墨与酚醛树脂的界面结合强度,改善酚醛树脂基复合材料的摩擦学性能。方法 用高温浸渗法制备铜包石墨,并制备铜包石墨-酚醛树脂基复合材料。通过摩擦磨损实验,研究铜包石墨对酚醛树脂基复合材料摩擦学性能的影响,并对比相同成分铜/石墨混合填充酚醛树脂基复合材料的摩擦学性能。通过扫描电子显微镜、能谱仪和光学显微镜对摩擦磨损表面进行分析,研究材料摩擦磨损机理。结果 石墨表面经过金属铜处理后,金属铜由分散的聚集态转变为附着态,制备的铜包石墨颗粒整体分散度高、形状好。铜包石墨-酚醛树脂基复合材料中石墨与基体界面结合紧密,保持了酚醛树脂的连续相结构,摩擦磨损表面相对平整,复合材料平均比磨损率为3.98×10^?6 mm³/(N.m),瞬时摩擦系数波动幅度小,摩擦磨损机理以粘着磨损为主。相同成分制备的铜/石墨混合填充酚醛树脂基复合材料的界面结合度较差,摩擦磨损表面有较多裂痕,复合材料平均比磨损率为7.80×10^?6 mm³/(N.m),瞬时摩擦系数波动幅度大,摩擦磨损机理以磨粒磨损和粘着磨损为主。结论 石墨通过表面金属铜处理,不仅能提高与基体界面结合强度,还能同时有效提高酚醛树脂基复合材料的耐磨性能和摩擦稳定性。     

自润滑纤维织物复合材料摩擦学性能研究

目的研究MoS_2和石墨填充对自润滑纤维织物复合材料摩擦学性能的影响。方法采用玄武三号栓-盘式摩擦磨损实验机,研究了石墨和MoS_2填充PTFE/棉纤纤维织物在不同载荷条件下的摩擦磨损性能,并采用扫描电镜观察了纤维织物复合材料的磨损表面和微观结构。结果在较低载荷下,填充5%MoS_2可以更有效地降低PTFE/棉纤纤维织物复合材料的磨损率;在较高载荷下,填充10%石墨可以更有效地降低PTFE/棉纤纤维织物复合材料的磨损率。载荷为219.52 N时,5%MoS_2填充PTFE/棉纤纤维织物复合材料的磨损率由未填充的1.28×10~(-14) m~3/(N·m)降低到0.61×10~(-14) m~3/(N·m),降低了50%;10%石墨填充PTFE/棉纤纤维织物复合材料的磨损率由1.28×10~(-14) m~3/(N·m)降低到0.91×10~(-14) m~3/(N·m),降低了28%。结论石墨和MoS_2填充在摩擦过程中减轻了磨粒的嵌入和切削作用,阻碍了复合材料的磨损,提高了PTFE/棉纤纤维织物复合材料的耐磨性能。     

La_2O_3填充PA1010复合材料的摩擦磨损性能

采用热挤压方法制备了不同La2 O3含量的尼龙 10 10 (PA10 10 )复合材料。测定了复合材料的密度和硬度 ,在MM 2 0 0型环块试验机上考察了其摩擦磨损性能。用光学显微镜观察了材料表面磨痕和转移膜形貌。结果发现 :La2 O3能显著改善PA10 10的摩擦学性能 ,尤其是填充量为 15 %的PA10 10复合材料减摩耐磨性能最佳 ,其摩擦系数从未填充的 0 .87降到 0 .3 3 ,磨损率降低近 1个数量级。PA10 10的磨损主要表现为严重犁削、粘着、疲劳和塑性变形 ,其转移膜不均匀 ,且有脱落现象。PA10 10 15 %La2 O3复合材料的磨损主要表现为轻微犁削 ,其转移膜薄而致密 ,且均匀光滑。这与二者的耐磨性能相一致     

有无电流条件下石墨自润滑铜基粉末冶金材料的摩擦磨损行为研究

以石墨自润滑铜基粉末冶金材料/铬青铜和纯铜基粉末冶金材料/铬青铜为摩擦副,采用销-盘式载流高速摩擦磨损试验机对材料的摩擦学特性进行研究.结果表明,材料的磨损率随滑动速度的增大而减小,电流对摩擦副的摩擦学特性有显著的影响;相同条件下,石墨自润滑铜基粉末冶金材料/铬青铜摩擦副的摩擦系数和磨损率都明显小于纯铜基粉末冶金材料.无电流条件下,摩擦面上出现了明显的粘着痕迹,摩擦副的摩擦磨损机理主要为粘着磨损;在电场作用下,摩擦表面产生熔融孔洞和犁沟现象,磨损机理主要为电气磨损和磨粒磨损.     

PTFE复合材料与其转移膜的摩擦学对应性研究

利用RFT-Ⅲ型往复摩擦磨损试验机分别在45#钢和2024Al基底表面制备了一系列bronze/PTFE复合材料转移膜,利用JSL-5600LV型扫描电子显微镜和DFPM静动摩擦因数精密测定仪分别对整体材料的磨损表面、转移膜形貌及其摩擦学性能进行了评价.结果表明,随填料含量的增加复合材料的磨损率降低,其相应转移膜的均匀性和耐磨性也提高.bronze/PTFE复合材料与其转移膜间存在良好的对应关系,即材料的磨损率越低其转移膜的耐磨性越好,且这种对应关系不受基底材料变化的影响.