有机改性碳纤维氟橡胶复合材料摩擦磨损性能研究

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1、有机改性碳纤维/氟橡胶复合材料摩擦磨损性能研究II闫普选王玉峰王梦沂韩飞雪桂林电子科技大学材料科学与工程学院利用液相氧化法对碳纤维（CF）进行表面刻蚀，并采用硅烷偶联剂K11570对CF进行表而改性，将CF、酸改性碳纤维（aCF）及有机改性碳纤维（oCF）作为填料分别添加到氟橡胶（FKM）基体中，采用机械共混法制备QVFKM复合材料，分别对复合材料硫化性能、硫化后压缩永久变形性能及摩擦磨损性能进行表征，研宄CF改性前后性能的变化及改性方式对性能的影响。采用扫描电子显微镜分析CF的微观形貌。结果表明，CF的添加可以提高FKM复合材料的硫化速

2、率和交联密度、压缩永久变形性能。在300r/min转速下，载荷在10N到70N变化时，以及在50N载荷下，转速在100r/min增加到500r/min时，有机改性CF/FKM的摩擦系数和磨损率最小，相比纯FKM，有机改性后的碳纤维使FKM耐磨性能最高提升1.2倍。关键词：氟橡胶;碳纤维;偶联剂改性;摩擦磨损;陈丁（1990-）,男，，从事功能高分子材料加工及成型研究。2016—06-24Studyonfrictionandwearpropertyoforganicmodifiedcarbonfiber/fluorinerubbercomp

3、ositeChenDingYanPuxuanWangYufengWangMengyiHanFeixueSchoolofMaterialsScienceandEngineering,GuilinUniversityofElectronicTechnology;Abstract：Carbonfiber(CF)wastreatedinthemethodofliquid-phaseoxidation,ThesurfaceofcarbonfiberwasmodifiedbysilanecouplingagentKH570.Thecarbonfibe

4、r,acid-modifiedcarbonfiberandorganicmodifiedcarbonfiberasfillerwereaddedtothefluorinerubber.Carbonfibcr/fluorincrubbercompositeswerepreparedbymechanicalblendingmethod.Thecuringproperties,compressivepermanentdeformationpropertiesandfrictionandwearpropertiesofcompositesafte

5、rcurewerecharacterized.Thechangesincarbonfiberperformancebeforeandaftermodificationandtheeffectofmodificationmethodswerestudied.Scanningelectronmicroscopewasusedtocharacterizethesurfacemorphologyofcompositematerial.Theresultsshowedthattheadditionofcarbonfibercouldimprovet

6、hecuringrate,crosslinkingdensityandcompressivepropertyofcomposites.Under300r/minspeedandloadrangingfrom10Nand70N,andundertheloadof50N,speedrangingfrom100r/minto500r/min,thefrictioncoefficientandwearrateofoCF/FKMwasminimum.Comparedtopurefluorinerubber,organicmodifiedcarbon

7、fiberliftedthewearresistanceoffluorinerubberover1.2times.Keyword：fluorinerubber;carbonfiber;organicmodificationofcouplingagent;frictionandwear;Received：2016-06-24自橡胶工业化应用以来，人们便致力于橡胶增强机理及相关技术的研宄UL橡胶的摩擦性能，例如橡胶轮胎及橡胶密封件的耐磨性，是非常重要的指标m。氟橡胶(FKM)作为密封件在军工、航空航天、汽车工业、石油化工等诸多领域被广泛应用U

8、1。密封件的可靠性和安全性取决于FKM对整体环境的适应，其耐磨性能对密封件寿命有重要影响。在橡胶中加入减磨填料，如石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯等，可有效改善橡胶的摩擦磨损性能［4-6］。因FKM