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1、2007年7月润滑与密封July2007第32卷第7期LUBRICATIONENGINEERINGVol132No173PTFE复合材料的摩擦磨损性能研究路琴何春霞(南京农业大学工学院江苏南京210031)摘要:用机械共混、冷压成型烧结的方法制备了纳米SiO2/石墨/玻璃纤维/PTFE复合材料试样。用MM2200型磨损试验机测试了在干摩擦条件下不同载荷时各试样的摩擦磨损性能;用扫描电镜对磨损后试件表面进行观察和分析。研究结果表明:纳米SiO2和玻璃纤维有效提高了PTFE的承载能力,石墨的加入起到了减小摩擦的作用;在本试验条件下,在摩擦过程中三元混合填充PTFE复合材料在偶件表面形成了转
2、移膜,减少了复合材料与偶件的直接接触,因而表现出优异的抗磨性。关键词:PTFE;复合材料;摩擦磨损性能中图分类号:TB33;TH11711文献标识码:A文章编号:0254-0150(2007)7-094-3InvestigationontheFrictionandWearPropertiesofPTFECompositeLuQinHeChunxia(CollegeofEngineering,NanjingAgriculturalUniversity,NanjingJiangsu210031,China)Abstract:ThecompositesofPTFEfilleddifferen
3、tmassfractionofnano2SiO2,graphiteandglassfiberwerepreparedby#mechanical,compressingmoldandsintering.Undertheconditionofdryfriction,differentloadandinslidingagainst45steelrings,thewearpropertiesofPTFEcompositeswerestudiedonanMM2200weartester.Thefrictionalsurfacesofthecompositeswereexaminedbymeans
4、ofSEM.TheresultsshowthatthePTFEcompositesfilledwithnano2SiO2,glassfiberandgraphiteexhibithighload2carryingcapacityandantiwearbehaviorundertheproposedexperimentalconditions.The##transferfilmisformedinthe45steelsurface,whichreducesthedirectcontactofPTFEcompositesand45steelringsanddecreasesthewear.
5、Keywords:PTFE;composite;frictionandwearbehavior聚四氟乙烯(PTFE)是一种具有极低摩擦因数、纳米材料有限公司生产;耐腐蚀性能优越的自润滑材料,被广泛应用于航空航石墨:115～30μm,锦州斌宏隆塑料有限公司天及国防工业领域。但是其耐磨性较差,为了更有效生产;地利用PTFE的滑动特性,更好地发挥其无油润滑、玻璃纤维:南京玻璃纤维研究设计院生产。密封性能,大量的无机粒子和纤维材料被用来作为聚112试样制备[1-6]合物的改性填料。许多研究表明,不同种类的填PTFE及其复合材料试样由南京玻璃纤维研究设料对PTFE复合材料的摩擦学性能的影响有着很
6、大的计院制备,工艺流程如下:差别,因此填料的选择及其作用机制一直得到摩擦学PTFE+填料→搅拌机混合→预冷压成型→烧结研究者的普遍重视。本文作者用纳米SiO2、石墨、玻成型→毛坯制品→机加工→打磨→清洗→试样璃纤维等作为PTFE的改性剂,制备了PTFE复合材在本试验中,对于材料的选择,作了如下考虑:料,研究不同改性剂对其摩擦磨损性能的影响。(1)根据表面化学理论,基体材料的粒度越细,1试验部分比表面积越大,其吸附能力越强,越容易与相应的填111原材料料均匀混合成稳定的混合物。所以本试验选用了颗粒聚四氟乙烯:粒径20～30μm,济南化工厂生较为细小的PTFE悬浮粉。产;(2)SiO2是一
7、种硬质化学惰性材料,具有高能表纳米SiO2:20～40nm,KH2550处理,南京海泰面,且易于用偶联剂处理,是一种被广泛应用于聚合物填充改性的无机填料。3基金项目:江苏省自然科学基金资助项目(BK2004103);江(3)石墨是一种理想的润滑材料。石墨填充苏省农机局基金项目(GXZ04004)1PTFE可以改善制品的物理力学性能,改善其耐磨性、收稿日期:2007-02-09作者简介:路琴(1972—),女,在读博士生,讲师,主要从事导热性和导
