納米SiC增強(qiáng)PTFE基復(fù)合材料的摩擦學(xué)研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，高分子材料以其獨(dú)特的性能備受青睞，廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域?，F(xiàn)代航空、汽車、電子及國防工業(yè)對材料的摩擦磨損性能、力學(xué)性能、耐高低溫以及化學(xué)穩(wěn)定性等提出了越來越高的要求。聚四氟乙烯(PTFE)是一種綜合性能非常優(yōu)良的塑料，具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性，耐高低溫性和自潤滑性能，被廣泛應(yīng)用于摩擦材料領(lǐng)域，但PTFE的耐損性能較差，不能滿足很多領(lǐng)域的需求。在PTFE中填充固體潤滑劑、金屬粉末、金屬氧化物粉末等填料后，其耐磨性能得到極大

2、的提高。無機(jī)納米粒子具有小尺寸效應(yīng)、體積效應(yīng)、表面效應(yīng)和協(xié)同效應(yīng)，能賦予納米復(fù)合材料許多獨(dú)特的性能。通過添加納米粒子來改善聚合物的磨擦學(xué)性能，是近年來摩擦材料研究的熱點(diǎn)之一。而在PTFE中加入混合填料改性的研究報道較少。 本論文對納米材料與其它填充材料填充改性PTFE復(fù)合材料的摩擦學(xué)性能開展了較系統(tǒng)的研究。研究了載荷及納米SiC含量對復(fù)合材料摩擦磨損性能和力學(xué)性能的影響，并進(jìn)行了微觀結(jié)構(gòu)分析。本文還研究了納米SiC與石墨、二硫化

3、鉬(MoS<,2>)、玻璃纖維、納米三氧化二鋁(Al<,2>I<,3>)增強(qiáng)PTFE，研究共混填料對PTFE復(fù)合材料力學(xué)性能和摩擦學(xué)性能的影響。評價表面處理方法在無機(jī)納米粒子/塑料復(fù)合材料中所起的作用，分析了硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑對納米SiC進(jìn)行表面處理，探討了偶聯(lián)劑種類、用量對SiC/PTFE、SiC/石墨/PTFE、SiC/MoS<,2>/PFFE復(fù)合材料摩擦學(xué)性能的影響。 試驗(yàn)結(jié)果表明：納米SiC能提高PTFE復(fù)合材料的

4、硬度；顯著降低其磨損率，但摩擦系數(shù)有所增大；當(dāng)納米SiC添加量達(dá)到5％-7％時，PTFE復(fù)合材料呈現(xiàn)最低的摩損率；隨納米SiC含量的進(jìn)一步增加，PTFE復(fù)合材料的磨損率有所增大。納米SiC有效提高了PTFE的承載能力，石墨、MoS<,2>能起到減小摩擦的作用，在本試驗(yàn)條件下，5％SIC+3％MoS<,2>+PTFE復(fù)合材料、5％SiC+5％玻璃纖維+PTFE復(fù)合材料表現(xiàn)出優(yōu)異的抗磨性。表面處理納米SiC在PTFE能較均勻分散，其耐磨性比