PEEK与纳米SiO_2填充PTFE复合材料的摩擦磨损性能研究

通过机械共混、冷压成型、烧结的方法制备聚醚醚酮(PEEK)与纳米Si O2颗粒共同填充改性聚四氟乙烯(PTFE)复合材料试样。利用MRH-3型环-块摩擦磨损实验机对不同配方比例的复合材料在不同实验条件下进行摩擦学性能实验。利用扫描电镜对试样磨损后的摩擦表面形貌和钢环表面的转移膜进行观察和分析。结果表明,填充5%PEEK的PTFE复合材料的摩擦系数达到最低值;10%PEEK/PTFE复合材料中添加不同体积比的纳米Si O2填料可以显著地降低材料的体积磨损率,其中5%Nano-Si O2/10%PEEK/PTFE复合材料的体积磨损率最小;载荷和速度的变化对Nano-Si O2/PEEK/PTFE复合材料的摩擦磨损性能的影响显著,而环境温度的变化对该复合材料的摩擦系数与磨损率的影响不明显。     

纳米碳化锆改性填充聚四氟乙烯-聚苯硫醚复合材料摩擦磨损性能

采用冷压成型烧结工艺法,制备纳米碳化锆(Nano-ZrC)与聚苯硫醚(PPS)填充改性聚四氟乙烯(PTFE)基复合材料。采用邵氏硬度仪、万能材料试验机、扫描电镜分别表征了复合材料的显微结构及力学特性;使用MRH-3型环-块摩擦磨损试验机测试了复合材料在不同实验条件下的摩擦学性能,并通过非接触3D轮廓仪及X射线光电子能谱仪对磨损表面及转移膜进行了检测分析。结果表明:随着纳米碳化锆含量的增加,复合材料硬度上升,拉伸强度、断裂伸长率及冲击强度下降;纳米碳化锆使得复合材料耐磨性得到显著提升,且其体积分数为5%时复合材料摩擦学性能最佳;纳米碳化锆增强了转移膜的物理粘附能力,并促进其化学吸附作用;当载荷提升至300 N,摩擦速度提升至3 m/s时,复合材料摩擦磨损性能大幅降低,转移膜形貌发生明显变化;环境温度(25~140℃)对复合材料摩擦磨损性能影响不明显。     

不同纳米填料增强PPS-PTFE共混物的摩擦磨损性能分析

利用机械共混、冷压成型、烧结等工艺制备了3种复合材料,并利用MRH-3型摩擦试验机考察了不同速度、不同载荷、不同温度下复合材料的摩擦磨损性能。采用JSM-5600LV扫描电子显微镜观察分析转移膜形貌及磨损机理。实验结果表明,纳米Al2O3和纳米SiO2都能提高PPS-PTFE基体的耐磨性,且添加5%的纳米粒子的复合材料耐磨性能最佳。纳米SiO2/PPSPTFE复合材料比纳米Al2O3/PPS-PTFE复合材料更适宜在高温、高速、高载荷工况下工作,两种纳米粒子添加的复合材料磨损机制主要为磨粒磨损。     

不同聚合物填充PTFE复合材料的摩擦学性能研究

利用机械共混,冷压成型,烧结等工艺制备了四种聚四氟乙烯复合材料,并利用MRH-3型摩擦磨损试验机考察了载荷200N,滑动速度2m/s下复合材料的摩擦磨损性能。采用JSM-6700扫描电子显微镜观察分析了转移膜形貌及磨损机理。实验结果表明,PEEK、AF、PI的加入都能有效地提高PTFE的压缩强度和压缩模量。10%PEEK/PTFE复合材料的平均摩擦系数最小,5%PI/10%PEEK/PTFE复合材料耐磨性最好,其耐磨性较纯PTFE提高了630倍。     

新型带轮联接结构设计

带传动在通用机械及起重运输机械中应用非常广泛，其设计中除带和带轮的设计外，带轮与轴的联接也是一个重要环节。如果联接结构设计不合理，会使联接结构尺寸过大或带传动的承载能力下降，影响传动性能。一般带轮和轴之间采用图1所示的键联接结构，这种联接结构的不足之处是：     

纳米Al_2O_3/聚苯硫醚改性聚四氟乙烯复合材料摩擦特性

使用MRH-3型环-块摩擦磨损试验机在不同实验条件下对纳米氧化铝(Nano-Al_2O_3)与聚苯硫醚(PPS)共混改性聚四氟乙烯(PTFE)复合材料的摩擦磨损状况进行了测试并在线测量了摩擦表层瞬时温度。采用扫描电镜对磨损表面形貌和转移膜形貌进行了观察与分析。结果表明,复合材料摩擦磨损特性与纳米粒子含量及摩擦表层温度有关;3%(体积分数)Nano-Al_2O_3/PPS/PTFE复合材料的耐磨性最佳;摩擦过程中表层瞬时温度呈现3个阶段:线性升温、温度缓慢变化和稳定阶段,且升温幅度随Nano-Al_2O_3含量的增加而增大;当载荷和速度分别超过200 N和2 m/s时,复合材料磨损率与摩擦表层温度均大幅上升,但摩擦热平衡所需时间却大幅缩短,此时摩擦表面形貌与转移膜形貌均发生明显变化;当环境温度在25~140℃变化时复合材料摩擦性能变化不显著。     

三维机械装配误差的建模方法

提出了一种基于等价替换思想的三维装配误差的建模方法,该方法从分析三维装配中各种误差因素对装配性能的影响机理入手,首先基于等价替换思想对各种误差因素所产生的影响逐类逐个予以建模,然后将等价模型在三维装配的尺寸链中集成,最终得到全面考虑各种误差因素影响的三维装配等价模型。     

POB改性Nano-SiO2/PTFE复合材料的摩擦转移特性研究

为了研究填充POB（聚苯酯）对Nano-SiO2/PTFE复合材料转移膜演化及摩擦性能的影响,采用冷压成型、热烧结的工艺方法制备Nano-SiO2/POB-PTFE和Nano-SiO2/PTFE两种复合材料;采用间歇称重法和原位观察法,在LSR-2M型往复摩擦磨损试验机上进行干摩擦试验;利用光学显微镜、扫描电镜和表面轮廓仪分别表征了转移膜的表面形貌、微观结构和三维形貌,从微观角度分析摩擦转移机理。结果表明,Nano-SiO2/PTFE复合材料的转移膜在对偶表面上形貌变化较快,不断重复生成-脱落过程,并伴随严重磨损,且没有形成较完整的转移膜。此外,生成的转移膜分层明显,且脱落痕迹显著,并有大量米粒状的磨屑附在对偶面上,导致反光性较差。而POB填充Nano-SiO2/PTFE复合材料,不仅增强了转移膜在对偶表面上的粘附力,又促进了均匀、连续转移膜的更好形成,表面反光性好,并且Nano-SiO2/POB-PTFE复合材料的磨损量较Nano-SiO2/ PTFE复合材料降低了两个数量级。POB与Nano-SiO2这两种填料可在PTFE复合材料的摩擦转移中形成协同减磨效应,从而有效促进转移膜均匀生成和稳定粘附,并大幅降低磨损率,这对斯特林机活塞环干摩擦密封材料的研制有良好的指导意义。     

高压柱塞泵摩擦副研究现状与展望

鉴于目前高压柱塞泵服役工况愈发严苛,指出学者大多探究柱塞泵流体场、温度场耦合的复杂工况对可靠性与寿命的影响,归纳讨论了国内外柱塞泵关键摩擦副磨损机理、润滑特性、结构优化,通过对比归纳不同的研究方法指出制约高压柱塞泵发展的关键性科学问题.在此基础上,对流-固-热三学科耦合的研究前景进行展望.为高压柱塞泵在我国高端装备、军...