PTFE-bronze復(fù)合材料的力學(xué)性能研究.pdf

1、PTFE廣泛應(yīng)用于化工、石油、造紙等領(lǐng)域,但其抵抗變形能力較差。已有研究表明PTFE/bronze可以有效提高其摩擦性能、導(dǎo)熱性能以及拉壓強(qiáng)度,因此對(duì)PTFE/bronze的蠕變和棘輪行為的研究意義重大。
　　本文采用冷壓燒結(jié)工藝制備了青銅粉顆粒填充的聚四氟乙烯復(fù)合材料,通過(guò)單軸拉伸試驗(yàn)確定了最佳壓制壓力。對(duì)PTFE/bronze和純PTFE進(jìn)行了拉伸、蠕變和棘輪試驗(yàn),研究了平均應(yīng)力、應(yīng)力幅值、時(shí)間相關(guān)性、加載歷史和預(yù)拉伸對(duì)棘輪行

2、為的影響;以及時(shí)間、應(yīng)力水平對(duì)蠕變的影響。經(jīng)過(guò)比較發(fā)現(xiàn)青銅粉的添加有效改善了純PTFE易蠕變,抵抗循環(huán)變形能力差的缺點(diǎn),而且PTFE/bronze在高溫下仍然保持相當(dāng)?shù)偷募啈?yīng)變。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:應(yīng)力水平越高,時(shí)間越長(zhǎng),蠕變?cè)酱?經(jīng)過(guò)一段時(shí)間回復(fù)PTFE/bronze仍然存在較大的永久變形;應(yīng)力水平和溫度越高,復(fù)合材料棘輪應(yīng)變累積的速度越快;峰值應(yīng)力保持時(shí)間越長(zhǎng),棘輪應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)速率越高;蠕變可以使棘輪應(yīng)變呈跳躍式增長(zhǎng);預(yù)拉伸使材料強(qiáng)化,有效

3、改善了PTFE/bronze抵抗棘輪變形的能力,拉伸后的回復(fù)會(huì)減弱這種強(qiáng)化作用。采用SEM對(duì)PTFE/bronze復(fù)合材料變形前和失效時(shí)微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察分析,從微觀角度對(duì)PTFE/bronze變形和失效機(jī)理進(jìn)行了合理解釋。
　　運(yùn)用Schapery模型和Xia-Ellyin模型對(duì)PTFE/bronze的蠕變和回復(fù)行為進(jìn)行預(yù)測(cè)。Schapery模型對(duì)蠕變回復(fù)預(yù)測(cè)較好,但不能很好反映材料的粘性。Xia-Ellyin模型對(duì)回復(fù)曲線和卸載