納米蛇紋石改性PTFE海水中摩擦學(xué)性能研究.pdf

1、隨著海洋工程的迅猛發(fā)展，海洋環(huán)境污染等一系列問題引起了廣泛關(guān)注。為了更好地保護(hù)海洋環(huán)境，海洋工程裝備中傳統(tǒng)金屬材料的摩擦副正逐步實(shí)現(xiàn)―以塑代鋼‖。聚四氟乙烯(PTFE)基復(fù)合材料因其強(qiáng)耐腐蝕性能、質(zhì)輕、低摩擦因數(shù)等優(yōu)異性能已經(jīng)成為干摩擦條件下復(fù)合材料摩擦學(xué)性能研究的熱點(diǎn)，然而其在海水潤滑條件下的摩擦磨損性能的研究卻鮮見報(bào)道。因此開展研究其在海水潤滑條件下的摩擦學(xué)行為具有現(xiàn)實(shí)的工程意義同時(shí)也將豐富海洋摩擦學(xué)理論。
　　本文將納米蛇紋

2、石(nano-Serpentine)填充到PTFE基體中，利用冷壓燒結(jié)工藝制備PTFE/Serpentine復(fù)合材料，316L不銹鋼作為金屬配偶副；借助掃描電鏡(SEM)和能譜儀(EDS)對PTFE/Serpentine復(fù)合材料及其金屬配偶副進(jìn)行了磨損表面形貌分析和摩擦學(xué)機(jī)理分析。
　　系統(tǒng)研究了nano-Serpentine含量及其表面改性前后對PTFE/Serpentine復(fù)合材料海水中的物理、力學(xué)性能及海水潤滑條件下的摩擦學(xué)

3、性能的影響；研究表明：表面改性前后，隨著nano-Serpentine含量的增加，PTFE/Serpentine復(fù)合材料的硬度和海水吸收率逐漸增大，拉伸強(qiáng)度逐漸減小，塑化不是影響復(fù)合材料在海水潤滑條件下摩擦學(xué)性能的主要原因。表面改性復(fù)合材料的海水吸收率、硬度、拉伸強(qiáng)度、摩擦學(xué)性能均優(yōu)于未表面改性的復(fù)合材料。確定出表面改性nano-Serpentine填充含量為15％的PTFE/Serpentine復(fù)合材料海水中的綜合性能最佳。
　

4、　基于上述研究內(nèi)容，探索了海水潤滑條件不同工況下(載荷、滑動速度)表面改性nano-Serpentine最佳填充含量的PTFE/Serpentine復(fù)合材料的摩擦學(xué)性能；研究表明：PTFE及其復(fù)合材料在海水潤滑條件下的磨損機(jī)制主要表現(xiàn)為不同程度的磨粒磨損和塑性變形。PTFE/Serpenti ne復(fù)合材料在海水潤滑條件下發(fā)生摩擦化學(xué)反應(yīng)生成的Mg(OH)2與CaCO3能夠依附在轉(zhuǎn)移膜上，使得海水潤滑條件下復(fù)合材料的摩擦學(xué)性能顯著提高。在