鐵磁性顆粒復(fù)合添加PTFE復(fù)合材料摩擦過程的自激發(fā)磁化與摩擦學(xué)的關(guān)聯(lián)性研究.pdf

1、聚合物基復(fù)合材料在滑動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)零部件制造方面得到了越來越廣泛的應(yīng)用，因此，提高聚合物基復(fù)合材料的摩擦磨損性能和服役壽命變得非常重要。本文通過調(diào)控聚合物中鐵磁性填料的方法，得以調(diào)控摩擦過程中復(fù)合材料自激發(fā)磁化的強(qiáng)度，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)摩擦副摩擦磨損性能的優(yōu)化控制。
　　 在PTFE復(fù)合材料與45鋼組成摩擦副的情況下，本文選用PTFE為基體，以三種鐵磁性粉末(鐵粉(Fe)、鈷粉(Co)、鎳粉(Ni))為填料，主要研究了單一填料鐵粉的粒徑大小和

2、含量對(duì)復(fù)合材料摩擦誘導(dǎo)磁化及其對(duì)摩擦磨損性能的影響。進(jìn)而研究了兩種鐵磁性填料復(fù)合添加（鐵鈷、鐵鎳、鈷鎳）并改變含量比對(duì)復(fù)合材料摩擦誘導(dǎo)磁化及其對(duì)摩擦磨損性能的影響。研究得出的主要結(jié)果如下:
　　 1、鐵磁性填料對(duì)摩擦誘導(dǎo)磁化的影響:
　　 (1)單一鐵磁性填料對(duì)復(fù)合材料摩擦誘導(dǎo)磁化的影響:在不同的鐵粉粒徑下，摩擦誘導(dǎo)磁化強(qiáng)度△B總體上是隨著鐵粉平均粒徑的增大而增強(qiáng)的，但是當(dāng)鐵粉平均粒徑增大到150μm時(shí)，△B卻略有下降;

3、在不同的鐵粉含量下，△B隨著鐵粉含量的增加而增大。
　　 (2)鐵鈷復(fù)合填料對(duì)復(fù)合材料摩擦誘導(dǎo)磁化的影響:在不同的鐵鈷含量比下，△B總體趨勢是隨著鈷粉相對(duì)含量增加而增加。
　　 (3)鐵鎳復(fù)合填料對(duì)復(fù)合材料摩擦誘導(dǎo)磁化的影響:在不同的鐵鎳含量比下，△B隨著鐵鎳含量比的增大而減小的，即隨著鎳粉所占含量的增加，△B呈減小的趨勢。
　　 (4)鈷鎳復(fù)合填料對(duì)復(fù)合材料摩擦誘導(dǎo)磁化的影響:在不同的鈷鎳含量比下，△B隨著鈷粉

4、所占含量的增大而減小。
　　 2、鐵磁性填料對(duì)復(fù)合材料摩擦學(xué)性能的影響:
　　 (1)單一鐵磁性填料對(duì)復(fù)合材料摩擦學(xué)性能的影響:在不同鐵粉粒徑下，復(fù)合材料的摩擦因數(shù)隨著鐵粉粒徑的增加而逐漸減小，但當(dāng)平均粒徑超過115μm時(shí)，摩擦因數(shù)反而增大;復(fù)合材料的磨損量變化趨勢與其摩擦因素變化趨勢基本相同。在不同的鐵粉含量下，隨著鐵粉含量的上升，復(fù)合材料的摩擦因數(shù)基本上是呈上升趨勢的;但復(fù)合材料的磨損量卻逐漸降低。
　　 (

5、2)鐵鈷復(fù)合填料對(duì)復(fù)合材料摩擦學(xué)性能的影響:在不同的鐵鈷含量比下，摩擦因數(shù)變化差異不大，變化趨勢基本相同;磨損量隨著鐵鈷含量比的增加，略有上升趨勢。
　　 (3)鐵鎳復(fù)合填料對(duì)復(fù)合材料摩擦學(xué)性能的影響:在不同的鐵鎳含量比下，隨著鐵鎳含量比的增加，摩擦因數(shù)呈逐漸增加的趨勢，磨損量變化趨勢與此基本相同。
　　 (4)鈷鎳復(fù)合填料對(duì)復(fù)合材料摩擦學(xué)性能的影響:在不同的鈷鎳含量比下，復(fù)合材料的摩擦因數(shù)差異很大，總體趨勢是隨著鈷鎳含

6、量比的增加，摩擦因數(shù)逐漸上升，磨損量變化趨勢與此基本相同。
　　 3、摩擦誘導(dǎo)磁化對(duì)復(fù)合材料摩擦學(xué)性能影響的機(jī)理:
　　 (1)不管加入的鐵磁性填料是單一形式的還是復(fù)合形式的，隨著摩擦誘導(dǎo)磁化強(qiáng)度的增強(qiáng)，復(fù)合材料的摩擦因數(shù)和磨損量都呈下降的趨勢。
　　 (2)復(fù)合材料在摩擦過程中誘導(dǎo)所產(chǎn)生的磁場可以促進(jìn)鐵磁性顆粒鐵吸附到對(duì)偶件表面上，這些吸附的顆粒對(duì)45鋼表面轉(zhuǎn)移膜的生成與連續(xù)有一定的促進(jìn)作用;另外摩擦誘導(dǎo)產(chǎn)生的