高承载下自润滑纤维织物复合材料摩擦磨损性能.pdf

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1、２０１６年３月润滑与密封Ｍａｒ?２０１６第４１卷第３期ＬＵＢＲＩＣＡＴＩＯＮＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＶｏｌ?４１Ｎｏ?３ＤＯＩ：１０?３９６９／ｊ?ｉｓｓｎ?０２５４－０１５０?２０１６?０３?００１∗高承载下自润滑纤维织物复合材料摩擦磨损性能１１１２１１李佩隆郭芳姜葳杨明明储凡杰张招柱（１?中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室甘肃兰州７３００００；２?中国科学院大学北京１０００３９）???摘要：采用轴－瓦式摩擦磨损试验机研究高载荷条件下自润滑纤维织物复合材料的摩擦磨损性能；利用扫描电子??显微镜（ＳＥＭ）

2、观察复合材料以及对偶轴套磨损表面的形貌，并分析探讨摩擦磨损机制。结果表明：自润滑纤维织物??复合材料能够承受载荷４００ＭＰａ、摆动次数２５０００次的摩擦磨损试验，且摩擦磨损性能与载荷有明显的相关性；其摩???擦因数随着载荷的增加而变小，磨损深度随着载荷的增加而变大；低载荷条件下，其磨损机制以黏着磨损为主，高载???荷条件下，磨损机制以磨粒磨损为主。??关键词：高承载；纤维织物复合材料；摩擦磨损中图分类号：ＴＨ１１７?３文献标志码：Ａ文章编号：０２５４－０１５０（２０１６）０３－００１－０４ＴｒｉｂｏｌｏｇｉｃａｌＢｅｈ

3、ａｖｉｏｒｓｏｆＳｅｌｆ⁃ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇＰＴＦＥＦａｂｒｉｃＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓａｔＨｉｇｈ⁃ｌｏａｄ１１１２１１ＬＩＰｅｉｌｏｎｇＧＵＯＦａｎｇＪＩＡＮＧＷｅｉＹＡＮＧＭｉｎｇｍｉｎｇＣＨＵＦａｎｊｉｅＺＨＡＮＧＺｈａｏｚｈｕ（１?ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＳｏｌｉｄＬｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ，ＬａｎｚｈｏｕＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＰｈｙｓｉｃｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＬａｎｚｈｏｕＧａｎｓｕ７３００００，Ｃｈｉｎａ；２?ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎｅｓ

4、ｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００３９，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｒｉｃｔｉｏｎａｎｄｗｅａｒｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｓｅｌｆ⁃ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎＰＴＦＥｆａｂｒｉｃｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｕｎｄｅｒｈｉｇｈ⁃ｌｏａｄｃｏｎｄｉｔｉｏｎｗａｓｅｖａｌｕａ⁃ｔｅｄｉｎｓｈａｆｔ⁃ｏｎ⁃ｂｕｓｈｆｒｉｃｔｉｏｎａｎｄｗｅａｒｔｅｓｔｅｒ．Ｔｈｅｗｏｒｎｓｕｒｆａｃｅｓｏｆｓｅｌｆ⁃ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇＰＴＦＥｆａｂｒｉｃｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓａｎｄｃｏｕｎｔｅｒｐａｒｔｂｕｓｈｗｅｒｅａｎａｌｙ

5、ｚｅｄｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｃｏｐｙ（ＳＥＭ），ａｎｄｔｈｅｗｅａｒｍｅｃｈａｎｉｓｍｗａｓａｌｓｏｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅｒｅ⁃ｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｓｅｌｆ⁃ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇＰＴＦＥｆａｂｒｉｃｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｃａｎｗｉｔｈｓｔａｎｄｔｈｅｔｅｓｔｏｆ４００ＭＰａｌｏａｄａｎｄ２５０００ｔｉｍｅｓｏｓｃｉｌ⁃ｌａｔｉｏｎｆｒｅｑｕｅｎｃｙ．Ｔｈｅｒｅｉｓａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｆｒｉｃｔｉｏｎａｎｄｗｅａｒｐｒｏ

6、ｐｅｒｔｉｅｓｏｆｓｅｌｆ⁃ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇｆａｂｒｉｃｃｏｍｐｏｓ⁃ｉｔｅｓａｎｄｔｈｅｔｅｓｔｌｏａｄ．Ｔｈｅｆｒｉｃｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｒｅｏｂｖｉｏｕｓｌｙｄｅｃｒｅａｓｅｄａｎｄｗｅａｒｄｅｐｔｈａｒｅｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｔｅｓｔｌｏａｄ．Ａｌｏｎｇｗｉｔｈｔｈｅｃｈａｎｇｅｏｆｌｏａｄｆｒｏｍｌｏｗｔｏｈｉｇｈ，ｔｈｅｗｅａｒｍｅｃｈａｎｉｓｍｉｓｃｈａｎｇｅｄｆｒｏｍａｄｈｅｓｉｖｅｗｅａｒｔｏａｂｒａｓｉｖｅｗｅａｒ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈ⁃ｌｏ

7、ａｄ；ＰＴＦＥｆａｂｒｉｃｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ；ｆｒｉｃｔｉｏｎａｎｄｗｅａｒ自润滑纤维织物复合材料是以具有自润滑性能的日、英等国发展较为成熟，已经达到了研究的系统ＰＴＦＥ纤维为润滑层，辅以芳纶、碳纤维、玻璃纤维化、产品的批量化、质量的标准化。诸如ＳＫＦ、ＲＢＣ等高强度、易黏结的化学纤维为黏结层，采用不同方等国际公司均有适用低速重载工况条件的自润滑轴承式进行编织，并在酚醛树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树产品推出。脂等树脂中浸渍，从而形成的一种结构致密、性能优在我国，自润滑纤维织物复合材料的研究和制备［１］异的纤维织物复合材料

8、。自润滑纤维织物复合材料也受到研究人员的重视，但大多数研究集中在通过纤通常用作轴承衬垫，适用于条件苛刻且免维护的领［３－５］［６－８］维或织物表面处理技术、树脂改性技术或添域，诸如军事设备、重型工程机械、航空航天飞机的加填料处理［９－１０］等措施来改善纤维织物复合材料的界抗微动机件、桥梁隧道承载受力部件和海洋装备面结合性能、力学性