纳米TiO2填充聚醚砜酮复合材料的摩擦学性能.pdf

《纳米TiO2填充聚醚砜酮复合材料的摩擦学性能.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第19卷第3期高分子材料科学与工程VO1.199NO.32003年月POLYMERMATERIALSSIENEANDENGINEERINGMay2003=============================================================纳米TiO填充聚醚砜酮复合材料的摩擦学性能2邵鑫1929田军19刘维民19马春林29薛群基1(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9甘肃兰州730000;2.聊城师范学院化学系9山东聊城22000)摘要;采用热压成型的方法制备了纳米TiO填充聚醚砜酮(PPESK)

2、复合材料9在MM-2000摩擦磨损2试验机上考察了干摩擦条件下纳米TiO含量以及试验载荷对复合材料摩擦磨损性能的影响9并利用扫2描电子显微镜(SEM)观察分析PPESK及纳米TiO复合材料磨损表面形貌及磨损机理O结果2/PPESK表明9添加少量纳米TiO即可以明显提高PPESK的耐磨性9当纳米TiO含量超过2.%(体积)时9其22耐磨性随填料含量变化不明显9载荷对纳米TiO填充PPESK复合材料磨损率的影响不大O在低含量时2(<2.%)9纳米TiO2具有减摩效果9高含量时反而比未填充时大;随着载荷的增加9填充PPESK的摩擦系数显著降低O关键词;纳米

3、TiO聚醚砜酮;复合材料;摩擦磨损2;中图分类号;T383文献标识码;A文章编号;1000-7(2003)03-0208-04聚合物摩擦学一直是摩擦学研究的一个重响O要领域O由于聚合物本身耐磨性较差9在实际应1实验部分用过程中9为了进一步改善其摩擦学性能9大量试验所用PPESK粉末的平均粒径为40的无机粒子常被用来作为聚合物的改性填料O3pm9密度1.3g/cm;所用纳米TiO2颗粒为山填料的特性对聚合物基复合材料宏观摩擦学性东正元纳米材料工程有限公司产品9其平均粒能的影响很大149因此填料在聚合物摩擦学径为40nmO将纳米TiO按体积分数0.%2行

4、为研究中的应用一直是聚合物摩擦学研究的7.%(体积)添加到PPESK中9在适量溶剂中热点O纳米材料作为20世纪80年代末发展起超声处理10min9然后将混合物在100干燥来的新型材料9由于其所特有的小尺寸效应表2h9采用热压模塑工艺制备PPESK和纳米面效应和量子效应使其具备与常规材料不同的TiO2/PPESK复合材料试样O制备的试样尺寸独特性能O近年来9纳米微粒作为增强材料逐为30mmX7mmX6mm9其表面用900I水砂渐用于改善塑料的摩擦学性能699但报道不纸打磨至粗糙度Ra为0.2pm0.88pmO多9并且研究得也不够系统O含二氮杂萘联苯型在

5、MM-2000型摩擦磨损试验机上评价聚醚砜酮(PPESK)是大连理工大学在八五PPESK及其复合材料在不同负荷下的摩擦磨攻关时研制开发出的一种新型高性能特种工程损性能9摩擦偶件为{40mmX{16mmX10塑料109具有价格低耐温等级高等优点O目前I钢环(AISI104钢)O摩擦磨损试验mm的4有关PPESK及其复合材料的摩擦学性能研究条件为;室温2029大气干摩擦9空气还处于起步阶段9有必要对其进行全面系统的相对湿度40%4%9载荷为100N200N研究O本文用热压成型的方法制备纳米TiO填2300N和400N9对偶环转速为200r/min9摩充P

6、PESK复合材料9利用MM-2000型摩擦磨擦行程为2330mO每次摩擦磨损试验之前9复损试验机较系统地考察了复合材料的摩擦学性合材料试样和偶件均经丙酮超声清洗并晾干O能和磨损机理9并着重探讨了填料含量以及试样品的摩擦系数由与试验机相连的计算机采集验载荷对PPESK复合材料摩擦磨损性能的影收稿日期;2001-07-16作者简介;邵鑫9男931岁9博士生.联系人;田军.第3期邵鑫等:纳米TiO2填充聚醚砜酮复合材料的摩擦学性能20#直接给出,摩擦系数取值为整个行程内的平均值;采用精度为0.01mm的读数显微镜确定试样的磨痕宽度,由公式2TRZZ2Z2V

7、=[-arcsin()-~R-()]-B1802R22计算出复合材料的磨损体积损失(式中:R试环半径;Z磨痕宽度;B试样宽度);磨损率为=V/(-),其中为滑动摩擦总行程,为外加载荷,所得数据均为3次重复试验结果的算术平均值O利用配有能量色散谱(ES)的Sfig.2thefrictioncoefficientundervariousloadsasa5600LV型扫描电子显微镜(SE)观察分析functionoftiO2contentinthefilledPPESK(MM-2000tester,slidingvelocity0.43m/s,PPESK及

8、纳米TiO2/PPESK复合材料的磨痕durationtime90min.)表面和转移膜的形貌O1:100N