汪怀远
,
林珊
,
张帅
,
杨淑慧
,
朱艳吉
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.06.009
采用模压滤取和高温真空熔渍工艺制备了自身发汗式润滑耐磨多孔CF/PTFE/PEEK复合材料.考察了造孔剂(NaCl)、PTFE的含量及炭纤维层间间距对多孔PEEK复合材料结构和摩擦学性能的影响.结果表明,当PTFE含量为20％(质量分数,下同)、NaC1为30％、炭纤维层间间距为0.4mm所得多孔CF/PTFE/PEEK复合材料摩擦因数和磨损率最低,200N下摩擦因数、磨损率分别为0.0192,3.47×10”m3/Nm,较经典CF/PEEK复合材料摩擦因数降低了9倍,耐磨性提高了25倍.原因在于复合材料中PTFE能形成连续的转移膜,降低了材料摩擦因数;NaCl形成的多孔结构能储存住一定润滑油脂,摩擦过程中在载荷和温度的作用下能形成稳定润滑油膜,明显降低了材料磨损量;炭纤维布起到支撑骨架作用,并协同PTFE,NaCl提高多孔PEEK复合材料摩擦磨损性能.
关键词:
聚醚醚酮
,
炭纤维布
,
多孔复合材料
,
发汗润滑
,
摩擦磨损
汪怀远
,
张帅
,
汪桂英
,
朱艳吉
,
杨淑慧
高分子材料科学与工程
采用模压-滤取和高温真空熔渍工艺制备了多孔聚醚醚酮（PEEK）发汗式自润滑材料,并分别考察了成型压力、造孔剂含量和润滑油脂种类对PEEK多孔自润滑材料的摩擦磨损性能的影响。结果表明,压力为100MPa,NaCl的质量分数为30%,采用通用锂基脂时,所得多孔PEEK自润滑材料的磨损率最低,200N下磨损率为2.73×10^-16m^3/（N.m）,与纯PEEK干摩擦相比耐磨性提高了1245倍,其耐磨性较经典的炭纤维增强PEEK复合材料还提高了32倍。研究表明,多孔结构能够储存润滑油,在摩擦过程中能通过发汗作用在对偶面上形成稳定连续的油膜而起到良好的润滑作用,从而大幅降低复合材料的摩擦系数和磨损率。
关键词:
多孔材料
,
聚醚醚酮
,
自润滑
,
摩擦磨损
汪怀远
,
林珊
,
王宝辉
,
杨淑慧
,
闫雷
,
王超
高分子材料科学与工程
采用模压-滤取和高温真空熔渍工艺及纳微多尺度协同设计制备了自身发汗式多级孔活性炭纤维(ACF)/聚四氟乙烯(PTFE)/聚醚醚酮(PEEK)复合材料.考察了ACF、微米级造孔剂NaCl含量及载荷对其摩擦学性能的影响.结果表明,当介孔ACF总质量分数为8％、NaCl总质量分数为30％所得多级孔ACF/PTFE/PEEK复合材料摩擦系数和磨损率最低,载荷为200N时,摩擦系数、磨损率分别为0.0259、5.26×10-16m3/N·m,较经典炭纤维增强PEEK复合材料摩擦系数减少86％,耐磨性提高了16倍.研究表明,介孔ACF在材料内部形成了贯通型三维网络毛细管道,如同人体汗腺机制,使微米级孔中储存的润滑脂在载荷和温度的作用下能在摩擦面上形成较好的润滑油膜,并且ACF能起到部分骨架支撑作用,因而ACF在材料中起到很好的减摩耐磨作用.
关键词:
聚醚醚酮
,
活性炭纤维
,
纳微多级孔
,
自润滑
,
减摩耐磨
汪怀远
,
杨淑慧
,
张帅
,
汪桂英
,
朱艳吉
,
林珊
高分子材料科学与工程
树脂基复合材料导热困难,聚热严重,所以端面摩擦热对其使用性能起到关键作用.文中根据聚醚醚酮(PEEK)复合材料在持续旋转双环摩擦运动作用下端面摩擦热产生的特点,运用有限元方法建立二维轴对称模型,研究复合材料的实时温度场分布,分析端面摩擦热对复合材料摩擦学性能的影响.最后,选取纯PEEK来验证模拟方法的可行性.研究结果表明:模拟得到的最高温度值和实测值误差小于2％,有限元方法可以比较准确地预测树脂基复合材料在连续的摩擦过程中任意时刻任意位置的温度值,可为树脂基复合材料的摩擦学应用及设计提供参考.
关键词:
聚醚醚酮
,
复合材料
,
端面摩擦热
,
有限元
,
温度场
