纳米Al2O3复合材料在不同温度下的摩擦磨损性能研究.pdf

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1、塑料工业第38卷第5期·72·CHINAPLASTICSINDUSTRY2010年5月UHMWPE／纳米Al2o3复合材料在不同温度下的摩擦磨损性能研究汪小伟，牛永平，张军凯，张永振，李帅(1．河南科技大学化工与制药学院，河南洛阳471003；2．河南科技大学材料摩擦学重点实验室，河南洛阳471003)摘要：利用QG-700高温气氛摩擦磨损实验机研究了纯超高摩尔质量聚乙烯(UHMWPE)和质量分数为5％的纳米AtO／UHMWPE复合材料在不同温度下的摩擦磨损性能；并利用扫描电子显做镜观察了磨损表面形貌。结果表明：在实验温度条件下，5％纳米A1：O，／UHMWPE复合材料的耐磨性好于纯

2、UHMWPE。纯UHMWPE的磨损机制主要是黏着磨损和疲劳磨损，而5％纳米A1O／UHMWPE复合材料的磨损机制转变为黏着磨损和磨粒磨损。关键词：纳米A1O；超高摩尔质量聚乙烯；复合材料；摩擦磨损中图分类号：TQ325．12文献标识码：B文章编号：1005—5770(2010)05—0072—03StudyofTribologicalPropertiesofNano。AI203／UHMWPECompositesunderDiferentTemperatureWANGXiao。wei‘，NIUYong—ping，ZHANGJun—kai，ZHANGYong—zhen，LIShuai(1

3、．CollegeofChemicalEng．andPharmacy，HenanUniversityofSci．andTechnology，Luoyang471003，China；2．KeyLabofMaterialsTribology，HenanUniversityofSci．andTechnology，Luoyang471003，China)Abstract：Thewearpropertiesofneatultrahighmolecularweightpolyethylene(UHMwPE)and5wt％nano。A12O3／UHMWPEcompositeswereinvestig

4、atedbyQG一700hightemperaturefrictionandweartesterun-derdifferenttemperature．Thewornsurfacesofthecompositeswereobservedbyscanningelectronmicroscopy．Theresultsshowedthatwearresistanceof5wt％nan9一A1，O／UHMWPEcompositeswasbetterthanthatofpure—UHMWPEundermeasuringtemperatures．Thewearmechanismofpure-UHM

5、WPEweremainlyadhesivewearandfatiguewear，whilethe5wt％nano—A1203／UHMWPEcompositeswereshiftedintoadhesivewearandabrasivewear．Keywords：Nano—A12O3；UltrahighMolecularWeightPolyethylene；Composites；FrictionandWear超高摩尔质量聚乙烯(UHMWPE)是一种新型1．1主要原料热塑性塑料，近十几年来发展迅速。同众多聚合物材UHMWPE：M—I1，摩尔质量约2500kg／mol，北料相比，UHMWP

6、E具有其他塑料和某些金属所不及京东方石油化有限公司助剂二厂；纳米—A1O。：的优异综合性能，具有好的冲击性、耐磨性、耐腐70nm，大连路明纳米材料有限公司；硅烷偶联剂：蚀、自润滑性及低的摩擦系数等性能。但UHMWPEKH750，上海耀邦化工有限公司。耐温性和流动性差、硬度低、导热性和抗磨粒磨损性1．2试样制备能差，从而限制了UHMWPE的应用。近年来国内1．2．1纳米A1，O的改性处理外学者对UHMWPE改性进行了大量的研究，但称取适量的硅烷偶联剂KH570(约为纳米AI：0涉及气氛环境影响的研究报道较少。因此，本文作者质量的4．5％)。将硅烷偶联剂加入烧瓶中，加入草研究了纳米AIO

7、填充UHMWPE复合材料在不同温酸水解，调节pH值至3～4，水解60min，得到酸性度下的摩擦磨损性能。硅烷偶联剂j。1实验部分在纳米氧化铝粉末中加入适量无水乙醇和酸性硅河南科技大学人才科研基金项目(05—029—2)，河南科技大学人才科研基金项目(09001146)，河南科技大学校基金项目(2007ZY064)作者简介：汪小伟，男，1973年生，讲师，主要从事聚合物复合材料的研究。wangxw0379@mail．haust．edu．cn第38卷第5期汪小