納米蛇紋石-氧化鑭填充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)境污染等問題引起廣泛關(guān)注。為解決這一問題，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”。相比于干摩擦環(huán)境，納米材料填充聚合物在海水環(huán)境的摩擦學(xué)性能研究較少，因此開展海水潤(rùn)滑環(huán)境復(fù)合材料摩擦學(xué)性能的研究具有重要的實(shí)際意義。
　　聚四氟乙烯(PTFE)基復(fù)合材料因其低摩擦因數(shù)、質(zhì)輕、強(qiáng)耐腐蝕性能等優(yōu)異性能已成為復(fù)合材料摩擦學(xué)性能研究的熱點(diǎn)，本文將納米氧化鑭(nano-La2O3)和納米蛇紋石(

2、nano-Serpentine)共混填充PTFE基體中（簡(jiǎn)稱PTFE/SL），采用均勻設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)5組不同含量復(fù)合材料，利用真空冷壓燒結(jié)工藝制備復(fù)合材料，與316L不銹鋼試件組成配偶副；檢測(cè)復(fù)合材料的吸水率；測(cè)試復(fù)合材料的力學(xué)性能，對(duì)比研究海水浸泡前、后硬度與拉伸性能的變化；利用摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)(MMU-5G)對(duì)海水環(huán)境下復(fù)合材料不同工況(載荷、轉(zhuǎn)速)的摩擦系數(shù)和磨損率進(jìn)行試驗(yàn)研究，采用透射電鏡(TEM)及掃描電鏡(SEM)對(duì) PTFE/S

3、L三元復(fù)合材料及其金屬配偶件摩損后的表面形貌進(jìn)行摩擦學(xué)試驗(yàn)評(píng)價(jià)，并對(duì)三元復(fù)合材料海水條件下的摩擦磨損機(jī)理進(jìn)行了分析。
　　PTFE基復(fù)合材料摩擦學(xué)試驗(yàn)表明：PTFE/SL復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度略有下降，但其硬度有所提高；海水潤(rùn)滑環(huán)境中，填充材料總填充含量為12％時(shí)(Serpentine8%及La2O34%)減摩耐磨性能達(dá)到最好；PTFE/SL三元復(fù)合材料在不同工況條件(載荷、滑動(dòng)速度)下的摩擦學(xué)試驗(yàn)表明：復(fù)合材料的主要磨損機(jī)制表現(xiàn)為磨粒