聚酰亚胺-聚四氟乙烯复合材料的制备和表征

利用共混挤出工艺制备聚酰亚胺-聚四氟乙烯(PI- PTFE)复合材料,考察PTFE含量对复合材料热性能、摩擦性能及力学性能的影响.结果表明:制得的PI - PTFE复合材料两相不相容,复合材料的最高使用温度为250℃,在250℃以下复合材料的尺寸稳定性较好,其线膨胀系数随PTFE含量的增加而增大,不受热循环历程的影响;复合材料分解质量损失5%的温度(t5d)为525℃,热分解速率随PTFE含量的增加而增大;干摩擦时,随PTFE含量的增加,复合材料的摩擦因数降低,磨损率呈上升趋势;复合材料的拉伸强度、弯曲强度和硬度均随PTFE含量的增加而降低,就力学性能而言,PTFE的添加量不超过20%为宜.     

碳化硅填充聚四氟乙烯复合材料的摩擦磨损性能

利用冷压烧结的方法制备不同含量和不同粒径的SiC颗粒填充聚四氟乙烯(PTFE)复合材料,用M-200环块摩擦磨损试验机进行试验,研究SiC颗粒增强PTFE复合材料在干摩擦状态下的摩擦磨损特性,并且用电子扫描显微镜对复合材料的磨损表面形貌进行观测,对复合材料的磨损机制进行理论分析。此外,还比较了使用和不使用耦联剂对颗粒进行处理的实验对比。结果显示:SiC增强PTFE复合材料耐磨性能有了明显的提高。含量的增加使得耐磨性增强,摩擦系数增大;粒径的增大使得耐磨性降低,摩擦系数增大。比较而言,纳米SiC对PTFE摩擦磨损性能的改进最好。     

聚醚醚酮及其复合材料摩擦性能研究进展

聚醚醚酮、聚醚醚酮及其复合材料的力学性能、改性技术和成型工艺。着重评述聚醚醚酮的摩擦学特性及其耐磨机理;对聚醚醚酮及其复合材料的摩擦磨损性能、在滑动过程中形成的摩擦转移膜以及磨屑的研究;介绍聚醚醚酮基复合材料摩擦学研究的一般方法及规律。介绍了近年来改性聚醚醚酮复合材料的研究进展,详细介绍了各种共混改性聚醚醚酮复合材料的摩擦磨损性能,并展望了耐磨聚醚醚酮复合材料未来的发展方向。     

纳米和微米TiO_2颗粒对PTFE/PEEK复合材料摩擦学性能的影响

研究不同体积分数纳米和微米TiO2填充聚四氟乙烯/聚醚醚酮(PTFE/PEEK)复合材料的摩擦学性能,考察载荷、滑动速率对复合材料摩擦学性能的影响。结果表明:纳米和微米TiO2均有助于提高PTFE/PEEK复合材料的摩擦学性能,当TiO2体积分数为1%时,TiO2/PTFE/PEEK复合材料具有最佳摩擦学性能。1%纳米TiO2填充PTFE/PEEK复合材料的磨损率仅为PTFE/PEEK复合材料的50%左右和1%微米TiO2/PTFE/PEEK复合材料的70%。此外,在相同的试验条件和填充比例时,纳米TiO2填充PTFE/PEEK复合材料比微米TiO2填充的复合材料表现出更好的减摩、抗磨性能以及更低的接触面温度。扫描电子显微镜照片显示:1%纳米TiO2有助于PTFE/PEEK复合材料形成均匀、光滑的转移膜,并减少PTFE/PEEK复合材料的黏着磨损。     

含BaSO_4钴基自润滑复合材料的制备及高温摩擦学性能

采用热压烧结技术制备3种含不同BaSO_4质量分数的钴基自润滑复合材料,研究其在室温到1 000℃范围内的摩擦学性能。在载荷为15 N、滑动速度为0.19 m/s的条件下,采用球-盘式高温摩擦试验机与Si_3N_4陶瓷球配副研究复合材料的高温摩擦学性能。采用X线衍射仪和扫描电镜等分析复合材料的物相成分和摩擦表面形貌。研究结果表明:随着BaSO_4质量分数的增加,复合材料的硬度和密度逐渐降低。从室温到800℃,复合材料的摩擦因数逐渐降低,这是由于随着温度的上升,复合材料的摩擦表面逐渐形成了由铬酸盐、钼酸盐和氧化物等组成的润滑膜,使得复合材料在高温条件下具有了较优良的减摩耐磨性能。在3种钴基复合材料中,含10%BaSO4的钴基自润滑复合材料在400～800℃范围内的摩擦学性能较好。     

C/SiC复合材料摩擦性能及储油性能分析

复合材料因性能独特而备受关注,但其自身结构复杂且受到诸多因素的影响,因而对其摩擦学性能的研究仍有待进一步加强。为了对比不同摩擦配副对C/SiC复合材料摩擦性能及储油性能的影响,以C/SiC复合材料为研究对象,运用销盘摩擦学试验方法,研究了C/SiC复合材料与45#钢以及C/SiC复合材料与ZrO₂材料摩擦配副的摩擦学性能,采用三维形貌仪等仪器对C/SiC复合材料摩擦后的表面进行表征分析,研究其摩擦后的表面质量及其储油性能。结果表明,C/SiC复合材料与45#钢磨损剧烈,摩擦后表面储油性能严重下降;其与ZrO₂对磨则摩擦系数较低,磨损量较小,摩擦后的表面仍保持了较好的承载性能及储油性能,是一种良好的摩擦配副。研究结果为拓展C/SiC复合材料的应用及揭示其摩擦学特性提供了有力支撑。     

Cu-Fe基摩擦片摩擦磨损性能的实验研究

为探究带式运输机铜基摩擦片的摩擦学行为,采用粉末冶金工艺制备Cu-Fe基摩擦材料。在干式制动条件下用环-块摩擦磨损试验机研究摩擦片的摩擦学行为。探索铁元素对铜基复合材料摩擦片摩擦行为和磨损机理的作用。结果表明,与铜-石墨复合材料相比,添加了铁元素的铜-石墨复合材料在高载荷下表现出更好的摩擦学性能,其在摩擦表面上形成的富含石墨的机械混合层(MML)更加稳定。     

Cu-Fe基摩擦片摩擦磨损性能的研究

为探究带式运输机铜基摩擦片的摩擦学行为,采用粉末冶金工艺制备Cu-Fe基摩擦材料。在干式制动条件下用环-块摩擦磨损试验机研究摩擦片的摩擦学行为。探索铁元素对铜基复合材料摩擦片摩擦行为和磨损机理的作用。结果表明,与铜-石墨复合材料相比添加了铁元素的铜-石墨复合材料在高载荷下表现出更好的摩擦学性能,其在摩擦表面上形成的富含石墨的机械混合层(MML)更加稳定。     

PTFE纤维织物复合材料衬垫的高速摆动摩擦特性

利用自制的摩擦磨损试验机,研究了聚四氟乙烯纤维织物复合材料衬垫的高速摆动摩擦磨损性能,考察了摆动频率和摆动角度对聚四氟乙烯纤维织物复合材料衬垫高速摆动摩擦特性的影响。试验结果表明:在平均线速度相等条件下,摩擦因数随摆动频率的增大而增大,随摆角的增大而减小;在相同平均线速度下,频率高时的摩擦温度和磨损量更高。本试验条件下,PTFE纤维织物复合材料衬垫的磨损机制主要为疲劳引起的片状脱落。     

纳米Al2O3和聚四氟乙烯填充聚醚醚酮基复合材料摩擦学特性研究

以热压成型法制备了纳米Al2 O3 和聚四氟乙烯 (PTFE)填充聚醚醚酮基 (PEEK)复合材料 ,利用销盘摩擦磨损试验机研究了干摩擦条件下纳米Al2 O3 和PTFE填充PEEK的摩擦磨损特性。结果表明 ,纳米Al2 O3 使PTFE填充PEEK复合材料的摩擦磨损特性得到明显改善 ,其改善程度与纳米Al2 O3 的填充量有关 ,当纳米Al2 O3 的含量较低 (3% )时 ,纳米Al2 O3 PTFE PEEK复合材料与钢对偶面产生的磨损模式以磨粒磨损和犁削为主 ;而当纳米Al2 O3 的含量较高 (10 % )时 ,纳米Al2 O3 填充PEEK的磨损模式主要是粘着磨损 ;纳米Al2 O3 的含量为 5 %～ 7%时 ,PEEK复合材料的摩擦系数和比磨损率最低。随着载荷的增加 ,纳米Al2 O3 PTFE PEEK复合材料的摩擦系数将因纳米粒子效应和表面摩擦温升呈现下降趋势     

聚醚醚酮基复合材料的摩擦学研究进展

聚醚醚酮 (PEEK)基复合材料是一类重要的高性能热塑性聚合物 ,在工程中有重要的应用价值。论述了不同实验条件下PEEK基复合材料的摩擦和磨损特性 ,讨论了复合材料的不同结构和组成对其摩擦磨损特性的影响。主要分析了聚四氟乙烯 (PTFE)、聚醚酰亚胺 (PEI)、热致液晶聚合物 (TLCP)以及无机颗粒增强剂 (包括纳米粒子 )和纤维填料 (玻璃纤维GF和碳纤维CF)对PEEK摩擦学特性的影响。并对PEEK改性手段的现状及前景进行了分析。     

粘结石墨基固体润滑涂层的微动摩擦磨损性能

为了探讨粘结石墨基固体润滑涂层的微动摩擦磨损性能的作用机理,使用SRV 微动摩擦磨损试验机对粘结石墨基固体润滑涂层在微动试验条件下的摩擦学性能以及抗承载能力进行研究,对其磨痕形貌和对偶转移膜进行分析.研究结果表明粘结石墨基固体润滑涂层的磨损率随着试验载荷和摩擦速度的增大而减小;而摩擦因数随着试验载荷增大而减小,随摩擦速度增大而缓慢增大;在微动摩擦过程中,高载高速可以促进高质量转移膜在对偶表面形成,从而使得粘结石墨基固体润滑涂层具有良好的抗承载能力和优异的抗磨减摩性能.     

聚醚醚酮基复合材料的摩擦学研究进展

聚醚醚酮(PEEK)基复合材料是一类重要的高性能热塑性聚合物，在工程中有重要的应用价值。论述了不同实验条件下PEEK基复合材料的摩擦和磨损特性，讨论了复合材料的不同结构和组成对其摩擦磨损特性的影响。主要分析了聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚酰亚胺(PEI)、热致液晶聚合物(TLCP)以及无机颗粒增强剂(包括纳米粒子)和纤维填料(玻璃纤维GF和碳纤维CF)对PEEK摩擦学特性的影响。并对PEEK改性手段的现状及前景进行了分析。     

阴离子结构对镍基合金摩擦学性能的影响

目的 将不同阴离子结构的咪唑类离子液体作为镍基高温合金GH4738/硬质合金摩擦副润滑剂,研究其摩擦学性能,分析润滑作用机理。方法 分析离子液体的黏温特性和热稳定性,利用SRV-V微动摩擦磨损试验机、三维表面轮廓仪研究其摩擦学性能,利用扫描电子显微镜、能谱仪和X射线光电子能谱仪对润滑机理进行研究。结果 离子液体L-B104具有良好的黏温特性和热稳定性,具有优异的减摩抗磨性能,XPS结果表明在摩擦过程中离子液体润滑剂与镍基高温合金表面发生了复杂的摩擦化学反应,生成了具有较高韧性的金属氧化物与无机化合物,进而组成具有优异减摩抗磨性能的润滑膜,该膜能够有效隔绝摩擦副表界面的直接接触,从而起到减摩抗磨效果。结论 咪唑类离子液体L-B104作为镍基合金润滑剂,可以起到减摩抗磨作用,可进一步将咪唑类离子液体L-B104应用于镍基合金的切削加工领域。     

选区激光熔化成形镍包石墨增强巴氏合金复合材料的组织结构与摩擦行为

为改善巴氏合金的性能,解决石墨增强相在巴氏合金中的均匀分布问题,采用选择性激光熔化方法制备了镍包石墨增强巴氏合金复合材料试样。采用扫描电子显微镜研究了复合材料的显微组织,采用剪切试验和干滑动磨损试验测试了复合材料的力学性能和摩擦学性能。结果表明,大部分镍包覆石墨）颗粒易于在激光焊道的边界处聚集,并形成微孔和微裂纹。随着镍包石墨含量的增加,复合材料的剪切强度和摩擦系数均降低,并且摩擦机制从塑性成形沟转变为脆性切削。6wt%镍包石墨复合材料的剪切强度和摩擦系数分别比单一巴氏合金低约20%和33%。通过选择具有较厚镍层的镍包石墨,并控制激光能量输入,有利于改善复合材料中镍包石墨的分散均匀性,从而制备出兼具低摩擦系数和足够强度的新型巴氏合金材料。     

纳米Al2O3和聚四氟乙烯填充聚醚醚酮基复合材料摩擦学特性研究

以热压成型法制备了纳米Al2O3和聚四氟乙烯(PTFE)填充聚醚醚酮基(PEEK)复合材料,利用销盘摩擦磨损试验机研究了干摩擦条件下纳米Al2O3和PTFE填充PEEK的摩擦磨损特性.结果表明,纳米Al2O3使PTFE填充PEEK复合材料的摩擦磨损特性得到明显改善,其改善程度与纳米Al2O3的填充量有关,当纳米Al2O3的含量较低(3%)时,纳米Al2O3-PTFE-PEEK复合材料与钢对偶面产生的磨损模式以磨粒磨损和犁削为主;而当纳米Al2O3的含量较高(10%)时,纳米Al2O3填充PEEK的磨损模式主要是粘着磨损;纳米Al2O3的含量为5%～7%时,PEEK复合材料的摩擦系数和比磨损率最低.随着载荷的增加,纳米Al2O3-PTFE-PEEK复合材料的摩擦系数将因纳米粒子效应和表面摩擦温升呈现下降趋势.     

纳米颗粒改性PTFE的摩擦学特性研究

采用纳米级金属及金属氧化物Cu,Al,ZnO,Fe2O3等填充聚四氟乙烯(PTFE),并将其制备成试样.干摩擦条件下在MM-200磨损试验机上,对其进行摩擦学性能研究.试验表明:4种纳米颗粒改性PTFE使得耐磨性比纯PTFE有明显提高,而且其摩擦因数比纯PTFE的摩擦因数低.     

仿生含油叠层复合材料的高温摩擦学性能

为了改善聚合物的高温摩擦学性能,从仿生学设计角度出发,将聚α烯烃(PAO)润滑油加入聚合物获得含油聚合物,并将含油聚合物填充至叠层沟槽表面,制备了含油叠层复合材料,并利用销盘摩擦试验机研究了不同温度下该材料的摩擦学性能。摩擦试验结果表明:随着试验温度升高,无油叠层复合材料的摩擦因数显著增大,并在150℃时发生润滑失效;含油叠层复合材料在25~150℃范围内具有极低的摩擦因数,但在200℃时平均摩擦因数增大到0.18。采用扫描电子显微镜进行磨损表面形貌分析,发现在高温摩擦时,无油叠层复合材料的金属表面为严重的磨粒磨损,聚合物表面为烧蚀磨损;含油叠层复合材料的金属表面为轻微的擦伤,聚合物表面为塑性流动。分析表明,含油聚合物的多孔结构中储存着润滑油,在温度激励下润滑油发生迁移运动,在热驱动下润滑油向摩擦表面渗出并能形成稳定的润滑油膜,从而改善了叠层复合材料的高温润滑寿命。     

PEEK多元复合材料的制备和摩擦学性能

用模压方法制备了Ekonol/G/MoS2/PEEK多元复合材料,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理。结果表明:用模压法制备Ekonol/G/MoS2/PEEK合材料是可行的;复合材料与PEEK相比,具有优良的摩擦学性能;随着Ekonol含量的增加,复合材料的磨损机理发生了由犁耕、磨粒、粘着磨损向疲劳磨损的转变。图8,参10。     

纳米Al2O3和聚四氟乙烯填充聚醚醚酮基复合材料摩擦学特性研究

以热压成型法制备了纳米Al2O3和聚四氟乙烯(PTFE)填充聚醚醚酮基(PEEK)复合材料，利用销一盘摩擦磨损试验机研究了干摩擦条件下纳米Al2O3和PTFE填充PEEK的摩擦磨损特性。结果表明，纳米Al2O3使PTFE填充PEEK复合材料的摩擦磨损特性得到明显改善，其改善程度与纳米Al2O3的填充量有关，当纳米Al2O3的含量较低(3％)时，纳米Al2O3-PTFE-PEEK复合材料与钢对偶面产生的磨损模式以磨粒磨损和犁削为主；而当纳米Al2O3的含量较高(10％)时，纳米Al2O3填充PEEK的磨损模式主要是粘着磨损；纳米Al2O3的含量为5％～7％时，PEEK复合材料的摩擦系数和比磨损率最低。随着载荷的增加，纳米Al2O3-PTFE-PEEK复合材料的摩擦系数将因纳米粒子效应和表面摩擦温升呈现下降趋势。