聚苯酯基复合材料的摩擦学性能.pdfVIP

第24卷第8期 高分子材料科学与工程 v01．24，№．8 ANDENGINEERING MATERIALSSCIENCE Aug．2008 2008年8月POLYMER 聚苯酯基复合材料的摩擦学性能 何 鹏，冯 新，汪怀远，史以俊，陆小华 (南京工业大学材料化学工程国家重点实验室，江苏南京210009) 摘要：对比考察了炭纤维(CF)、聚四氟乙烯(rTFE)、单独和混合填充聚苯酯复合材料的摩擦磨损性能， 利用扫描电子显微镜(sEM)分析了磨损面形貌，并探讨了其摩擦磨损机理。结果表明，CF、咖填充 Ekonol复合材料，比CF或Pn、E单独填充复合材料的低摩擦系数、低磨损率还分别降低了17％、48％， 是纯Ekonol摩擦系数的58％，耐磨性的1．8×104倍。凹、咖二者表现出了协同润滑与减磨效应。 P1陌E改善了难熔基体颗粒之间以及基体与纤维之问的粘接，而含量适当的CF对Ekonol起到了承载作 用，且协助形成连续、均匀的转移膜。 关键词：聚苯酯基复合材料；聚四氟乙烯；炭纤维；摩擦磨损 中图分类号：0631．2+l文献标识码：A 文章编号：1000—7555(2008)08—0086—04 近年来，用耐高温聚合物基复合材料制备 1．1原料及试样制备 轴承、齿轮、各种滑动部件的研究开发与应用愈 Ekonol：密度1．44g／cm3，平均粒径15 来愈引起人们的重视。聚四氟乙烯复合材料一 tan，化工部四川晨光研究院；PTFE：密度2．15 直是应用最广泛的自润滑材料，但其致命的弱 g／era3。平均粒径25Fm，美国杜邦公司；短切 点是高温高压摩擦工况下冷流变形，磨损严 炭纤维：直径10 tan-25pm，平均长度20,um 重…1，因此亟待开发耐高温耐磨复合材料。聚 ～300 pm。市购。 苯酯(Ekon01)为芳族聚酯液晶聚合物，其突出将干燥后的纤维、树脂以质量百分比在高 的优点是热稳定性高，在很宽的温度范围内保 速混合机中充分混合，再过筛至规定细度后，将 持较好的力学性能，可在300℃左右长期使 混料置入金属模具中，置于压力机上进行热压 用…2。由于Ekonol自润滑、耐压缩，是一种很 成型(340℃，150MPa)Ekonol基复合材料，冷 有前途应用于制造高温摩擦部件的工程塑料。 压成型PTFE基复合材料，然后均在高温炉中 目前，对于Ekonol的摩擦学研究，主要集中在 h)烧结并缓慢冷却至室温，最 (380℃，保温4 其作为聚合物复合材料中填料的摩擦学作 后通过机械加工制得试验样品。 用【3，4I，而对其作为基体材料的摩擦学改性工 1．2性能测试与表征 作尚不多见[5】5。本文利用Ekonol的高耐热性、 聚四氟乙烯(吼)的低摩擦性及炭纤维(CF) 采用MPX-2000型磨损试验机双环端面接 触形式[6】6，考察了Ekonol及其复合材料在常温 的增强作用，制备了PTFE、CF填充Ekonol复 干摩擦条件下的摩擦学性能。载荷1MPa，滑 合材料，考察了其摩擦学性能，分析了摩擦磨损