钛酸钾晶须填充酚醛树脂基摩擦材料的摩擦磨损机制研究

研究钛酸钾晶须(PTW)对酚醛树脂基摩擦材料的摩擦磨损性能的影响,并与玻纤(GF)进行比较。结果表明,定速摩擦试验中,与GF相比,PTW填充摩擦材料摩擦因数变化幅度和高温段磨损率分别减小19%和20%;200℃后摩擦因数的衰退率降低。MPX-2000摩擦磨损试验中,填充PTW摩擦材料的最高摩擦面温度为333.3℃,低于GF的379℃;摩擦材料的磨损率和对偶件磨损失重分别比填充GF的降低19%和36%,摩擦因数更加平稳。SEM观察显示PTW能够促使对磨面上形成平整致密的转移膜。微小尺寸和晶须状形貌使PTW具有良好的显微增强作用,这是PTW填充酚醛树脂基摩擦材料具有良好摩擦磨损性能的关键。PTW的莫氏硬度小于GF,对对偶件的伤害更小。     

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。     

填料种类对聚苯酯基复合材料摩擦学性能的影响

在聚苯酯(Ekonol)中分别添加不同种类的填料,制备出一系列性能不同的Ekonol基复合材料,研究了填料的形态、性质对Ekonol复合材料摩擦磨损性能的影响,分析了磨损面、对磨面转移膜形貌,并探讨了摩擦磨损机制。结果表明,在填料的填充量相同时,层状固体润滑剂聚四氟乙烯(PTFE),由于从本质上改善了非熔融Ekonol的内部粘结,且协助形成较为连续、平滑的转移膜,对Ekonol摩擦学性能的改善最为明显;其次为纤维状填料。相比于尺寸细微的六钛酸钾晶须,粗大的玻璃纤维(GF)或碳纤维(CF)之间相互交错,对Ekonol起到了较好的承载骨架作用,更为有效提高Ekonol的摩擦学性能。GF比CF与Ekonol之间的亲和性较好,对应于GF/Ekonol复合材料的摩擦学性能优于CF/Ekonol复合材料;纳米颗粒填料对Ekonol有着弥散增强作用,但对Ekonol摩擦学性能的改善效果最差。     

钛酸钾晶须增强聚醚砜复合材料摩擦学性能的研究

采用机械共混-模压成型方法制备了PTW(K2Ti6O13)/PTFE/PES复合材料,通过摩擦磨损实验方法对材料的摩擦学性能进行了研究,并用SEM对磨损表面进行了观察和分析,在此基础上探讨了复合材料的磨损机制.结果表明:用机械共混-模压法能制得摩擦学性能优良的PTW/PTFE/PES复合材料;随着PTW含量的增加,复合材料的磨损机制发生了由微切削、粘着磨损向疲劳磨损的转变.     

聚苯酯/玻璃纤维改性PTFE密封材料的热力学性能

采用动态热机械分析仪等手段分析研究聚苯酯/玻璃纤维/聚四氟乙烯(POB/GF/PTFE)密封材料的动态和静态热力学行为,考察不同含量的POB和GF对PTFE复合材料的储能模量、高温压缩-回复和蠕变性能的影响。结果表明,POB和GF的加入可显著提高PTFE复合材料的储能模量和热变形温度;在0~30%质量分数范围内,随着POB质量分数的增加,PTFE复合材料的压缩率和回复率均呈现下降趋势,而高温蠕变量则先降低后增大,然后又降低;在质量分数20%POB填充PTFE复合材料基础上,随着GF质量分数的增大,PTFE复合材料的压缩率、回复率和高温蠕变量均呈现先降低后增大,然后又降低的趋势。     

PTFE基复合材料海水润滑下的摩擦学性能研究

研究碳纤维/聚四氟乙烯（CF/PTFE）、玻璃纤维/聚四氟乙烯（GF/PTFE）复合材料与氮化硅陶瓷配副在海水环境下的摩擦学性能与润滑机制,分析滑动速度对摩擦副海水润滑性能的影响规律。结果表明：在海水润滑条件下,随着滑动速度的增加,PTFE、CF/PTFE、GF/PTFE材料与Si3N4陶瓷配副时的摩擦学性能均有明显改善,摩擦因数与磨损率均呈显著降低的趋势,其中CF/PTFE复合材料表现出更为优异的摩擦学性能,在1 000 r/min滑动速度下摩擦因数低至0.026。磨损表面表征结果表明,在海水润滑条件下,PTFE基复合材料在摩擦过程中由于摩擦化学反应生成了润滑膜,可为摩擦副提供良好的润滑和减磨作用,从而减少摩擦磨损行为的发生。     

石墨及纤维填充聚四氟乙烯复合材料的摩擦学研究

研究了在碳纤维(CF)和玻璃纤维(GF)混杂纤维改性PTFE复合材料中添加石墨(Gr)的力学性能和摩擦磨损性能,探讨纤维及石墨的润滑协同效应.结果表明,纤维填料的加入使得复合材料的拉伸强度和伸长率有所降低,但大大提高了复合材料的硬度,石墨的加入能够降低摩擦因数,提高耐磨损性能.14? 9%GF 2%Gr复合材料具有较好的摩擦磨损性能,磨损表面(SEM)形貌较光滑,改变了纯PTFE的磨损机制,高载荷下耐磨损性能更突出.3种填料在PTFE基体中起到了很好的协同作用,综合性能较优异,具有一定的应用价值.     

纳米及微米石墨/聚四氟乙烯复合材料的力学与耐磨性能

用热压成型法分别制备了纳米、微米石墨填充聚四氟乙烯(PTFE)的复合材料,对纯PTFE和复合材料进行了硬度、耐磨性和拉伸试验,用SEM观察了拉伸断口形貌.结果表明:纳米和微米石墨均能提高复合材料的硬度和耐磨性,而复合材料的抗拉强度和断后伸长率均有所下降;纳米石墨/PTFE复合材科的硬度、耐磨性、抗拉强度和断后伸长率均比微米石墨/PTFE复合材料的高;当纳米石墨质量分数为7%时,复合材料的综合性能较好,当质量分数大于7%后,复合材料的断后伸长率迅速下降;纳米石墨与PTFE相容性较好,在PTFE中的分布均匀.     

Ni-P-Nano PTFE镀层的制备及摩擦学性能研究

为提高轴承钢表面性能,提出一种化学复合镀工艺。采用“机械搅拌+化学分散”相结合的方式在轴承钢表面制备Ni-P-Nano PTFE镀层,利用UMT摩擦磨损试验机对比研究轴承钢、Ni-P镀层和Ni-P-Nano PTFE镀层的摩擦学性能,并研究不同载荷、不同频率条件下Ni-P-Nano PTFE镀层的摩擦学性能。结果表明：复合镀层表面均匀平整致密,且与基底结合强度高;与轴承钢相比,Ni-P-Nano PTFE镀层的摩擦因数降低了55%,磨损率降低了31.07%,对偶钢球的磨斑直径降低了34.19%;在载荷不高于20 N、频率不高于15 Hz条件下Ni-P-Nano PTFE镀层拥有较长的服役寿命,经过长时间的往复摩擦仍未失效。Ni-P-Nano PTFE镀层能够显著提高轴承钢的抗磨减摩性能,研究结果可以为航空、机械、化工等领域的材料表面设计提供一种新的思路。     

不同增韧剂对聚乳酸增韧改性效果及其FDM打印件性能的影响

采用质量分数为5%,10%,15%的聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)、乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(PTW)、热塑性聚氨酯(TPU)等3种增韧剂分别对聚乳酸(PLA)进行增韧改性并制备得到了丝材,应用熔融沉积成形(FDM)技术将丝材直接打印成形,研究了增韧剂对丝材及打印件性能的影响。结果表明:3种增韧剂与PLA均具有较好的相容性,PTW改性PLA丝材的流动性最佳,且随PTW含量的增加而更好;随增韧剂含量的增多,改性PLA打印件的拉伸强度降低,冲击韧度增大;采用质量分数为10%PTW改性的PLA丝材最适用于FDM打印成形,该丝材流动性适当,打印件表面光滑。