改性聚醚酮复合材料在水润滑下的摩擦磨损性能的研究.pdfVIP

第22卷 第4期(Z) 摩 擦 学 学报 Vol22,No.4(s) 2002年7月 TRIBOLOGY July,2002 改性聚醚醚酮复合材料在水润滑下的摩擦磨损性能研究 焦素娟’，周 华’，杨华勇’，龚国芳’，陈建敏2，周惠娣2 (I浙江大学流体传动及控制国家重点实验室，浙江杭州310027 2.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) 摘耍:研究了水润滑下碳纤维、石墨及聚四氟乙烯改性聚醚醚酮与不锈钢对摩时的摩擦磨损性能 利用扫描电子显微镜观察 了磨损表面和磨屑形貌.研究结果表明，随着载荷的增大，摩擦系数先降低而后增大.当载荷较小时，改性聚醚醚酮的磨损率 随载荷的增加而缓慢增大，当载荷超过一定值后，磨损率急剧升高.改性聚醚醚酮在低载荷下的磨损机理主要为疲劳磨损， 在高载荷下的磨损机理主要为严重的微切削和塑性变形. 关键词:聚醚醚酮;复合材料;水润滑;摩擦磨损性能 中图分类号:0632.1 文章标识码:A 文章编号:1004-0595(2002)04s-0076-03 作为纯水液压的工作介质，纯水具有安全、不 7.2^7.0um，密度1.87叭心，拉伸强度为2.3GPa, 污染环境等优点.在发达国家纯水液压已经在食品、 弹性模量340360GPa，比强度X106(cm)，比模量 医药及海洋开发等清洁度要求高的场所获得应用n, X103(cm).聚醚醚酮为吉林大学生产的模压制品用 社但纯水的腐蚀性强，润滑性差;纯水柱塞泵中的 粉料. 摩擦副工作在高压和高速工况下，要求材料具有高 在MM-200型摩擦磨损试验机上评价材料的摩 的耐蚀和耐磨性，寻找摩擦学性能好的摩擦副材料 擦磨损性能，摩擦副接触方式为环一块接触.不锈钢 是研制纯水柱塞泵的关键131.聚醚醚酮具有很好的 试环尺寸为016mmXq540mmX10mm，改性聚醚 力学性能、热稳定性和化学稳定性，改性聚醚醚酮 醚酮试块尺寸为6mmX7mmX30mm.不锈钢试环 在干摩擦条件下的耐磨性好，承载啮合性好1461.但 表面经磨削加工至表面粗糙度Ra为0.4um，改性 对改性聚醚醚酮在水环境中的摩擦学特性研究报 聚醚醚酮试块表面经铣削加工和900金“相砂纸打 道较少.本文作者考察了水润滑下改性聚醚醚酮与 磨至表面粗糙度Ra为0.180.4um 试验前试件 不锈钢配副时的摩擦磨损特性和磨损机理，期望为 用丙酮超声清洗15min后用热风吹干.试验条件为: 其作为纯水柱塞泵的关键摩擦副材料的应用提供 室温，常压，滴水润滑(每分钟滴加蒸馏水 」20- 实验依据结果表明低载荷下，改性聚醚醚酮与不 140滴)，相对滑动速度0.84m/s，试验时间120min. 锈钢配对可望作为纯水柱塞泵关键摩擦副材料. 由数据采集系统采集摩擦力矩并进而计算出摩擦 系数.用精度为0.01mm的读数显微镜测量磨痕宽 1买验部分 度，利用式 (1)和式 (2)分别计算出磨损体积和 将5%(质量分数，下同)石墨、5%聚四氟乙烯、 磨损率，试验结果取3次试验的平均值. 1596碳纤维及75%聚醚醚酮粉体材料充分混合后， 模压成形，制得改性聚醚醚酮试样.石墨为上海胶 一_r[zR1802一nir_-2bR)一b4R2_b2一一 体化工厂生产的In粉末，粒径为41im.PTFE为上 海市有机氟塑料研究所生产的超细粉，200目. m = 一 (2) LxF 基金项目:国家自然科学基金资助 (;固体润滑国家重点实验室开放基金资助(9905) 收稿日期:2002-03-18;