混杂填料增强聚四氟乙烯复合材料的摩擦学性能研究

采用MM-200型摩擦磨损试验机对纳米SiC、MoS2和石墨填充聚四氟乙烯(PTFE)复合材料在干摩擦条件下与45#钢对摩时的摩擦磨损性能进行了研究,探讨了MoS2、石墨及纳米SiC的协同效应。认为纳米SiC的加入大大提高了复合材料的承载能力,石墨、MoS2的加入减少PTFE复合材料的摩擦因数。利用扫描电子显微镜(SEM)对PTFE复合材料的摩擦面进行了观察。结果表明:实验中5%nano-SiC和3%MoS2填充PTFE复合材料的摩擦磨损性能最好,且在高载荷下的摩擦磨损性能尤为突出,具有一定的应用价值。     

聚四氟乙烯/纳米氮化钛复合材料的摩擦磨损性能研究

利用摩擦磨损试验机考察了填料含量及载荷对纳米氮化钛(TiN)填充聚四氟乙烯(PTFE)复合材料摩擦磨损性能的影响,采用扫描电子显微镜观察分析磨损表面形貌,探讨了磨损机理。结果表明,纳米TiN可以提高PTFE的硬度和耐磨性,当纳米TiN质量分数为7%时,PTFE纳米TiN复合材料的磨损量最小;随载荷的增大,PTFE/TiN复合材料的磨损量增加。PTFE纳米TiN复合材料的摩擦因数比纯PTFE小。     

PTFE/纳米SiC复合材料的摩擦磨损性能研究

利用冷压烧结法制备了不同含量的聚四氟乙烯/纳米碳化硅(PTFE/纳米SiC)复合材料。采用MM-200型摩擦磨损试验机在干摩擦条件下考察了纳米SiC含量及载荷对PTFE/纳米SiC复合材料摩擦磨损性能的影响,借助于扫描电子显微镜观察分析了试样磨损表面形貌,并探讨了其磨损机理。结果表明,纳米SiC能够提高PTFE/纳米SiC复合材料的硬度和耐磨性,当纳米SiC质量分数为7%时,PTFE/纳米SiC复合材料的磨损量最小,摩擦系数也最小;随纳米SiC含量的增加,其摩擦系数有所增大;随着载荷的增大,PTFE/纳米SiC复合材料的磨损量增加。     

填料改性PTFE复合材料的性能

用MG-2000型高速高温摩擦磨损试验机对4组填料填充PTFE复合材料摩擦磨损性能进行研究,并考察相同含量填料由一元增至三元对其摩擦学性能及力学性能的影响。结果表明:单一CF与其混合填料均能提高PTFE复合材料的硬度及压缩强度,降低比重,大幅增强PTFE耐磨性;混合填料改性效果更明显,其中三元填料改性效果最优,且CF/SiC纤维/石墨三元填料改性比CF/GF/石墨三元填料改性效果更佳;石墨、CF与SiC纤维协同效应更显著。     

固体润滑剂对芳纶/酚醛树脂复合材料性能的影响

以酚醛树脂为基体,芳纶纤维织物为增强层,采用热压成型工艺制备了芳纶/酚醛树脂复合材料,研究了固体润滑剂PTFE、石墨、MoS2对芳纶/酚醛树脂复合材料力学性能与摩擦性能的影响。研究发现,PTFE、石墨、MoS2均能降低芳纶/酚醛树脂复合材料的力学性能;MoS2对芳纶/酚醛树脂复合材料摩擦因数的影响不大,但能降低磨耗,而PTFE与石墨均能降低摩擦因数与磨耗,并显著增加摩擦稳定性,其中石墨使芳纶/酚醛树脂复合材料的摩擦因数降低25%,磨耗降低两个数量级;SEM分析表明,PTFE与石墨使复合材料由黏着摩损转变为疲劳磨损,而MoS2使复合材料出现磨粒磨损。     

硅灰石与石墨对聚四氟乙烯摩擦磨损性能的影响

以针状的硅灰石和鳞片石墨为填料,采用冷压—烧结工艺制备了不同填料含量的聚四氟乙烯（PTFE）复合材料,考察了复合材料的摩擦磨损性能,并利用扫描电子显微镜对磨痕和转移膜进行了分析。结果表明,单独填充硅灰石和石墨时,PTFE的磨损率都会随填料含量的增加而降低,硅灰石的作用要强于石墨;但硅灰石会使PTFE的摩擦因数明显增大,而石墨会使PTFE的摩擦因数降低;2种填料提升PTFE耐磨性的作用机理不同,硅灰石在摩擦过程中会在滑动界面区域上逐渐堆积,起到优先承担载荷的作用;而石墨在摩擦过程中会发生片层的滑移与剥离,有助于转移膜的形成;适量的硅灰石（含量为20 %,质量分数,下同）与石墨（含量为5 %或10 %）复合填充能产生协同效应,使PTFE的磨损率进一步降低,耐磨性比未填充的PTFE提高200倍。     

硅纳米材料与玻璃纤维混杂填充PA6复合材料的摩擦磨损性能研究

采用MM-200型摩擦磨损试验机对在干摩擦条件下3种硅纳米材料（纳米SiC、SiO2及Si3N4）与玻璃纤维混杂填充聚酰胺6（PA6）复合材料与45#钢对磨时的摩擦磨损性能进行了研究,并采用扫描电子显微镜对复合材料的磨损表面进行了观察。结果表明,3种纳米硅材料都能减小复合材料的摩擦因数,其中以纳米SiO2与玻璃纤维混杂效果最佳,纳米SiC、SiO2及Si3N4的最佳含量分别为3 %、5 %和3 %。纳米SiO2和纳米Si3N4能够提高复合材料的耐磨性,而纳米SiC会导致复合材料的磨损量增大。     

纳米Si3N4及其混杂填料改性PTFE的性能研究

采用模压成型的方法制备了纳米氮化硅(Si3N4)与二硫化钼(MoS2)、玻璃纤维(GF)、纳米三氧化二铝(Al2O3)混合填充的聚四氟乙烯(PTFE)复合材料,研究了PTFE复合材料的力学性能和摩擦学性能。采用扫描电子显微镜(SEM)观察分析了拉伸断面形貌及增强机理。结果表明：Si3N4及其混杂填料均使复合材料表面硬度增大;PTFE/Si3N4/Al2O3纳米复合材料具有较好的拉伸性能;混杂填料均可以显著改善PTFE复合材料的耐磨性能,其中5 %的Si3N4与10 %的Al2O3混杂填充复合材料的耐磨性最好,填料对复合材料摩擦因数影响不大。SEM分析表明,纳米Si3N4、Al2O3与PTFE基体界面结合较好。     

纳米SiC粒子的表面处理对PTFE/纳米SiC复合材料的性能影响

对表面处理与未处理纳米SiC填充的聚四氟乙烯(PTFE)复合材料进行力学与摩擦学性能测试,研究了纳米SiC含量和表面处理对复合材料力学和摩擦磨损性能的影响,用扫描电子显微镜对拉伸断面形貌进行观察,探讨了复合材料的增强机理。结果表明,未处理纳米SiC填充PTFE后,其复合材料的硬度和耐磨性均有不同程度的提高;表面处理纳米SiC后,PTFE/纳米SiC复合材料的拉伸强度、冲击强度、减摩性能均比未处理的有所提高;表面处理SiC在PTFE基体中有较好的分散性,与PTFE基体界面的结合较好,未处理纳米SiC在PTFE基体中分散性较差。     

玻璃纤维及石墨增强聚四氟乙烯复合材料摩擦磨损性能的研究

用机械混合、冷压成型和烧结的方法制备了不同质量分数(5%~30%)的玻纤和石墨填充聚四氟乙烯(PTFE)复合材料制品。用M-2000型磨损试验机评价了不同样品在干摩擦下的磨损性能,揭示了填料玻纤和石墨对PTFE复合材料磨损性能的影响,并对磨损机理进行了探讨。用扫描电镜(SEM)对试样磨损形貌进行观察。结果表明:对玻纤进行改性能极大地提高PTFE复合材料的耐磨性能,同时可提高复合材料硬度;玻纤和石墨协同作用,对改善PTFE摩擦磨损性能有比较显著的效果;20%玻纤 10%石墨填充PTFE复合材料有着较好的摩擦磨损性能。     

纳米粒子混合填充聚四氟乙烯复合材料的性能

采用模压成型法制备纳米Si3N4或SiC与纳米Al2O3混合填充的聚四氟乙烯(PTFE)复合材料,研究不同质量分数的纳米Si3N4或SiC与5%纳米Al2O3混合填充对PTFE复合材料力学与耐磨性能的影响,利用扫描电子显微镜(SEM)观察复合材料拉伸断面的微观结构,探讨其增强机理.结果表明:纳米SiN4或SiC与Al2O3混合填料均能使PTFE复合材料的硬度和耐磨性提高,且填充Si3N4/Al2O3的PTFE复合材料的硬度、拉伸性能、冲击强度和耐磨性均优于填充SiC/Al2O3的,其中5%Si3N4与Al2O3混合填充的PTFE复合材料有较好的综合性能.微观分析表明:Si3N4/Al2O3在PTFE基体中分散性较好,说明Si3N4与Al2O3具有较好的协同作用.     

纳米AlN填充PTFE复合材料的摩擦性能研究

以纳米氮化铝（削N）为填料制备了聚四氟乙烯（PTFE）复合材料，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．结果表明：纳米AlN填充FIFE基复合材料的耐磨性能明显优于纯PTFE。不同用量纳米AlN填充PTFE复合材料的摩擦系数最多上升16．5％，而耐磨性最多却能提高150倍，当纳米AlN用量为5％，FIFE复合材料的耐磨性最好。SEM观察发现：纯PTFE的磨损表面上分布着大量的带状结构，有明显的犁削和粘着磨损的痕迹。当复合材料中纳米AlN用量较低时，复合材料的磨损机制主要表现为不同程度的黏着磨损，但当复合填料中纳米AlN用量较高时，复合材料的磨损机制主要表现不同程度的黏着磨损和磨粒磨损，同时其复合材料的摩擦磨损性能出现了恶化现象。     

不同粒径SiC改性PTFE复合材料的力学与摩擦学性能

以纳米碳化硅(SiC)、微米SiC及粉状SiC纤维填充聚四氟乙烯(PTFE)复合材料,对PTFE复合材料进行力学和摩擦学性能测试,分析对比不同粒径填料及其质量分数对PTFE复合材料力学和摩擦磨损性能的影响.用扫描电子显微镜(SEM)对拉伸断口形貌进行观察,探讨了复合材料增强机理.对比研究结果表明:不同粒径的SiC均能提高复合材料的硬度和耐磨性,SiC纤雏/PTFE复合材料有较高的拉伸强度和断裂伸长率,其综合性能最好.拉伸断口的微观分析表明:SiC纤维与PTFE界面粘结性能较好,对PTFE复合材料性能有一定的增强效果.     

偶联修饰纳米碳化硅/聚四氟乙烯基复合材料的摩擦磨损性能

通过冷压烧结法制备了聚四氟乙烯(PTFE)与钛酸酯和硅烷偶联剂修饰的纳米碳化硅(nano-SiC)复合材料,采用45#钢为摩擦对偶件的MM-200型摩擦磨损试验机,在室温干摩擦条件下测试了复合材料的摩擦学性能,用扫描电子显微镜(SEM)对磨损表面进行了观察并分析了磨损机理。结果表明:纳米SiC的加入能提高PTFE复合材料的硬度和耐磨性;偶联修饰改善了复合材料的摩擦学性能;与硅烷相比,钛酸酯偶联修饰nano-SiC/PTFE复合材料的硬度和摩擦学性能更好。两种偶联修饰复合材料的表面磨损情况相似,主要表现为粘着磨损,而未经偶联处理nano-SiC的复合材料在粘着磨损的同时出现了疲劳磨损。     

微米及纳米石墨改性PTFE复合材料摩擦磨损性能研究

用冷压成型法制备了纳米、微米石墨填充PTFE基复合材料,考察了复合材料的硬度,研究了干摩擦条件下复合材料摩擦磨损性能。     

混杂填料增强PA6复合材料摩擦磨损性能

利用M-2000型摩擦磨损试验机考察载荷以及纳米Si_3N_4/SiO_2与玻璃纤维的混合填料对PA6复合材料摩擦磨损性能的影响,用扫描电子显微镜观察分析磨损表面形貌及磨损机理.结果表明:纳米材料与玻璃纤维的协同作用显著改善了材料的摩擦磨损性能,以3%纳米Si_3N_4与玻璃纤维混杂填充耐磨性最佳;以5%纳米SiO_2与玻璃纤维混杂摩擦因数最低.     

纳米TiO2对PTFE基复合材料磨粒磨损性能的影响

利用自行改制的销-盘式磨粒磨损试验机测定纳米TiO2用量对聚四氟乙烯（PTFE）复合材料试件在干摩擦滑动条件下的磨粒磨损性能。考察了载荷、磨粒、转速等参数的变化对试件摩擦学性能的影响。结果表明，在实验条件下，纳米TiO2／PTFE复合材料的抗磨粒磨损性能，以纳米TiO2质量分数为2％时，填充PTFE复合材料抗磨损性能最好。随纳米TiO2用量的增大，抗磨损性能有所减弱。在载荷、磨粒、转速等参数的变化对PTFE复合材料耐磨性的影响中，磨料粒度对磨损的影响最大，转速的影响最小。     

不同纳米材料填充聚四氟乙烯复合材料的力学性能研究

对不同纳米材料Si3N4、SiC、石墨、碳纳米管(CNTs)填充聚四氟乙烯(PTFE)复合材料进行了拉伸和硬度试验,观察了复合材料拉伸断面的微观结构。结果表明:几种填料均能不同程度地提高PTFE的硬度。不同填料对PTFE拉伸性能的影响不同,纳米SiC填充PTFE有较好的拉伸性能,碳纳米管的加入会使PTFE拉伸强度和断裂伸长率降幅较大,其复合材料呈脆性破坏。纳米SiC在PTFE基体中有较好的分散性,其与PTFE基体界面结合较好,而纳米Si3N4在PTFE中分散性不好,纳米石墨和碳纳米管与PTFE基体的界面结合不好。当SiC的质量分数为3%时,其综合性能最佳。     

聚四氟乙烯及其石墨填充复合材料的摩擦磨损特性

对聚四氟乙烯（PTFE）及石墨填充PTFE复合材料在不同载荷、不同润滑条件下,以及在不同对磨时间内的摩擦磨损性能进行了研究。结果表明,石墨填充PTFE的耐磨性比纯PTFE提高很多,不同的润滑条件对PTFE和石墨填充PTFE的磨损量及摩擦系数的影响不一样,对纯PTFE,其磨损量在水润条件下较小,而对石墨填充PTFE,其磨损量在油润滑条件下较小。     

纳米TiO2/PTFE复合材料的干摩擦磨损性能

利用磨损试验机、扫描电子显微镜等方法研究了表面处理与未处理纳米TiO2(质量分数为6％)填充聚四氟乙烯(PTFE)复合材料的干摩擦性能。结果表明，纳米TiO2能明显提高：PTFE耐磨性并改变其磨屑形成机理。表面处理纳米TiO2在PTFE中能较均匀分散。纳米TiO2填充PTFE复合材料的摩擦系数比PTFE稍大，纳米TiO2表面处理与否对PTFE复合材料的摩擦系数影响不大，但表面处理纳米TiO2填充聚四氟乙烯耐磨性比PTFE有显著提高，表面处理与表面未处理纳米TiO2填充PTFE复合材料的耐磨性比PTFE可分别提高7倍和3倍左右。导致PTFE磨损的重要机理是粘着磨损。