短纤维增强PTFE密封复合材料的蠕变松弛模型.pdf

《短纤维增强PTFE密封复合材料的蠕变松弛模型.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2012年9月润滑与密封Sep．2012第37卷第9期LUBRICATIONENGINEERINGVo1．37No．9DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2012．09．019短纤维增强PTFE密封复合材料的蠕变松弛模型阚松陈晔(南京工业大学机械与动力工程学院江苏南京210009)摘要：根据黏弹性理论，建立适合填充改性FE复合材料的蠕变松弛理论模型，通过数学方法推导其蠕变方程，利用蠕变方程进行蠕变曲线的拟合分析，并将计算结果与实验数据进行比较。结果表明：所建立的理论模型能够较好地表征P'ITE复合材料的蠕变松弛特性，可用于预测材料的长时

2、间力学行为及使用寿命；纤维的填充改性能够明显提高PTFE材料的高弹模量，延长高弹变形平均推迟时间，从而明显改善材料的抗蠕变性能。关键词：短纤维；填充改性；聚四氟乙烯；蠕变松弛中图分类号：TQ174文献标识码：A文章编号：0254—0150(2012)9—082—5CreepRelaxationModelofPTFESealingCompositeMaterialsEnhancedbyShortFiberKanSongChenYe(CollegeofMechanicalandPowerEngineering，NanjingUniversityofTechnol

3、ogy，NanjingJiangsu210009，China)Abstract：ThecreeprelaxationmodelwasestablishedforfilledandmodifiedFEsealingcompositematerialsaccord-ingtoviscoelasticitytheory，anditscreepequationwasdeduced．FittinganalysisofcreepcurvesbasedO1'1thecreepequa-tionwasmade，andthecalculatedresultscomparedw

4、iththeexperimentaldata．Theresultsindicatethatthiscreeprelaxa—tionmodelcouldrepresentproperlythecreeprelaxationcharacteristicsofPTFEcompositematerials．andforecastlongtimemechanicsbehaviorandworkinglife．Thefillingmodificationbyfibercouldimprovecreepresistanceprope~yofmaterialsapparen

5、tlybyincreasingthehighelasticmodulusandextendinghighelasticdeformationaveragedelaytime．Keywords：shortfiber；fillingmodification；PTFE；creeprelaxation聚四氟乙烯(PTFE)以其良好的耐腐蚀性、热蠕变性能的预测方法，可应用于评估法兰接头螺栓的稳定性和耐气候性，高的绝缘性和润滑性，极小的吸残余载荷、结合面的密封能力以及垫片的工作寿命等水性，无毒害等优点，被广泛应用于垫片密封等行场合，为深入研究纤维增强FE密封复合材料特性

6、业。但是，由于其弹性模量不高，耐蠕变性能差，线提供了可靠依据。胀系数大，导热性差等缺点，极大地限制了其应用范1PTFE密封复合材料的压缩蠕变方程围。研究表明，大量的力学模型可以反映黏弹性材文献[1—2]研究表明，通过填充碳纤维增强料的力学行为，然而针对某一特定复合材料的推导与的PTFE复合材料，具有强度高、耐高温、抗蠕变性验证，却报道较少。黏弹性材料的基本力学模型有：能好等特点，可广泛用作法兰连接结构的垫片材料，弹簧和黏壶串联的Maxwell模型，弹簧和黏壶并联的以保证长期密封性能良好。国内的研究均局限于材料Kelvin模型J。考虑到PTFE为高聚物复合材料

7、，其性能的对比测试，而关于力学模型和材料性能相结合蠕变过程具有非线性黏弹性材料的特点，将Maxwell的研究成果鲜见报道。模型和Kelvin模型串联起来组成如图1所示的黏弹性本文作者基于黏弹性理论，建立纤维增强PTFE复合材料的蠕变模型。复合材料基体的黏弹性力学模型，以材料压缩蠕变实验结果作为依据，提出纤维增强PTFE复合材料压缩收稿日期：2012—04—10E2122￡2作者简介：阚松(1985一)，男，硕士研究生，主要从事流体密封与测控技术、密封复合材料的研究．E-mail：kansong@图1PTFE复合材料的蠕变松弛模型163．tom．Fig1The

8、creepmodelofPrFEcomposite2