不同温度下PTFE纳米复合材料摩擦学性能的研究.docxVIP

纳米复合材料摩擦学性能的研究*不 同 温 度 下PTFE牛永平1，2 ，王 亮1，2 ，杜三明1 ，蔡利华1，2 ，张永振1( 1．河南科技大学材料摩擦学重点实验室，河南 洛阳 471003;河南科技大学化工与制药学院，河南 洛阳 471003)2．摘要: 用高温气氛摩擦磨损试验机研究了温度对聚四氟乙烯 ( PTFE) 纳米复合材料摩擦学性能的影响，并用扫描电子显微镜对 PTFE 纳米复合材料的磨损表面进行了微观分析。结果表明，填充纳米氧化铝 ( nano-Al2 O3 ) 提高了 PTFE 纳米复合材料的耐磨损性能，纯 PTFE 和 PTFE / nano-Al2 O3 复合材料的耐磨损性能均随着温度的升高而降低，摩 擦系数也随着温度的升高而降低; 纯 PTFE 的磨损机理为粘着磨损，而 PTFE / nano-Al2 O3 复合材料的磨损机理为磨粒 磨损和黏着磨损共同作用。关键词: 聚四氟乙烯; 纳米氧化铝; 摩擦学性能中图分类号: TQ325. 4文献标识码: A文章编号: 1005－5770 ( 2011) 07－0083－04Tribological Properties of PTFE Nanocomposites at Different TemperatureNIU Yong-ping1，2 ，WANG Liang1，2 ，DU San-ming1 ，CAI Li-hua1，2 ，ZHANG Yong-zhen1( 1． Key Laboratory of Materials Tribology，Henan University of Science and Technology，Luoyang 471003，China;2． School of Chemical Engineering＆Pharmaceutics，Henan University of Science and Technology，Luoyang 471003，China) Abstract: The effect of temperature on the tribological properties of polytetrafluoroethylene ( PTFE ) nanocomposites was studied using a tribometer． The abraded surfaces of the composites were investigated bySEM． The results showed that the addition of nano-Al2 O3 obviously improved the wear resistance of the PTFE nanocomposites． The friction coefficient and wear resistance decreased with increasing temperature． The ab- rasive wear and adhesive wear mechanism were both included in the wear mechanism for the PTFE / Al2 O3 nanocomposites while the wear mechanism of pure PTFE only included adhesive wear．Keywords: PTFE; Nano-Al2 O3; Tribological Properties聚四氟乙烯( PTFE)是一种性能优异的工 程 塑度 是 影 响 聚合物复合材 料摩擦学性能的主要因素 之 一 。在实际的工况条件下 ， 温 度 对 PTFE 复 合 材 料 摩 擦 学 性 能的影响不容忽视 ， 因此有必要研究 温 度 对 PTFE 纳 米 复 合 材 料摩擦磨损性能的影响 。 本 文 用 高 温气氛摩擦磨 损试验机研究了不同温度 下 PTFE / nano-Al2 O3 复 合 材料的摩擦磨 损 性 能 ， 考察 了 温 度 对 PTFE 纳米复合材料摩擦学性能的影 响 ， 利用扫描电子显微镜探讨了 PTFE 纳 米 复 合 材料 的 磨 损 机 理 。料，具有较低的摩擦系数、良好的化学稳定性和耐高低温性，广泛应用于航空航天、国防军事、化工和机 械等领域。然而，纯 PTFE 存在着耐磨损性能差、承载能力较低等缺点限制了其应 用 范 围［1］。为 了 扩 大 PTFE 的应用领域，在保持其优异自润滑性能的同时， 具有优良的综合性能，国内外科研人员进行了大量的改性研究［2－4］。近年来，