王玲
,
何春霞
复合材料学报
为了从理论上探讨纳米粒子在基体材料中的分布规律，以纳米SiC质量分数为3％、5％、7％、9％的SiC／PTFE（聚四氟乙烯）复合材料为例，根据纳米SiC的半径（25nm）、密度（3．2g／cm^3）、质量分数和基体材料的密度（2．2g／cm^3），以10^-12g为质量单位、25nm：1像素为比例尺，建立了纳米粒子在基体中均匀／偏聚分布的三维仿真模型，基于其盒维数定量表征了不同团聚／偏聚程度的纳米粒子的分散度，并进行了力学实验验证。结果表明：均匀分布下随着纳米SiC粒子半径的不断增加，或体积分数的不断减小，其盒维数也逐渐减小；当SiC粒子半径超过100nm时，不再具有分形特性。偏聚分布下随着纳米SiC粒子（半径为50nm）间距的不断加大，或体积分数的不断减小，或层状、线状、团状分布的依次改变，其盒维数也逐渐减小；相同体积分数下偏聚分布的盒维数低于均匀分布；当粒子间距超过450nm时，不再具有分形特性。均匀分布下纳米SiC／PTFE复合材料的力学性能测试结果与其三维仿真模型的盒维数线性相关（｜R｜〉0．9）。盒维数可定量表征纳米粒子的分散度，并可用于预测纳米复合材料的宏观性能。
关键词:
纳米SiC
,
PTFE复合材料
,
三维仿真
,
均匀分布
,
偏聚分布
,
盒维数
,
力学性能
顾红艳
,
何春霞
机械工程材料
用热压成型法分别制备了纳米、微米石墨填充聚四氟乙烯(PTFE)的复合材料,对纯PTFE和复合材料进行了硬度、耐磨性和拉伸试验,用SEM观察了拉伸断口形貌.结果表明:纳米和微米石墨均能提高复合材料的硬度和耐磨性,而复合材料的抗拉强度和断后伸长率均有所下降;纳米石墨/PTFE复合材科的硬度、耐磨性、抗拉强度和断后伸长率均比微米石墨/PTFE复合材料的高;当纳米石墨质量分数为7%时,复合材料的综合性能较好,当质量分数大于7%后,复合材料的断后伸长率迅速下降;纳米石墨与PTFE相容性较好,在PTFE中的分布均匀.
关键词:
石墨
,
PTFE复合材料
,
力学性能
,
耐磨性能
张招柱
,
薛群基
,
沈维长
,
刘维民
高分子材料科学与工程
利用MHK-500型环块磨损实验机,对金属Cu、pb及Ni填充改性的PTFE复合材料在干摩擦条件下与GCr15轴承钢对摩时的摩擦磨损性能进行了系统研究.并利用JEM-1200EX/S分析电子显微镜和光学显微镜对PTFE复合材料的磨屑及摩擦磨损表面进行了考察.摩擦磨损实验的结果表明,金属填料Cu、Pb及Ni大大改善了PTFE复合材料的耐磨性,使PTFE复合材料的磨损量比纯PTFE降低了1～2个数量级.金属填料Cu及Pb降低了PTFE复合材料的摩擦系数,Ni则增大了复合材料的摩擦系数;Cu的减磨效果最好,而Pb的减磨效果则最差.SEM及光学显微镜的分析表明,金属填料Cu、Pb及Ni不仅阻止了PTFE带状结构的破坏,改变了PTFE复合材料的磨屑形成机理,而且增强了转移膜与对偶表面间的粘附,促进了PTFE复合材料向对偶表面的转移.从而大大降低了PTFE复合材料的磨损、改善了复合材料的摩擦性能.
关键词:
金属填料
,
PTFE复合材料
,
摩擦磨损
,
摩擦表面
何鹏
,
冯新
,
汪怀远
,
史以俊
,
陆小华
功能材料
对比考察了碳纤维(CF)、六钛酸钾晶须(PTW)分别与聚苯酯(Ekonol)混合填充对聚四氟乙烯(PTFE)复合材料的力学与摩擦学性能的影响,并探讨了内部机理.结果表明:PTW相比于传统纤维CF,尺寸细微,具有微区增强特性,PTW的填充提高了Ekonol/PTFE复合材料的致密程度,协助形成更为均匀、致密的转移膜,相比于CF/Ekonol/PTFE复合材料,有着较好的力学性能、摩擦稳定性、耐磨性,进一步改善了Ekonol/PTFE复合材料的综合性能.纤维、Ekonol混合填充PTFE,二者表现出协同润滑与减磨效应.纤维协助均匀、致密的转移膜的形成;而硬质Ekonol颗粒在纤维和对偶之间可能起到了一种第三体滚动效应,避免了纤维受到较为严重的磨损,从而提高复合材料的摩擦磨损性能.
关键词:
PTFE复合材料
,
聚苯酯
,
纤维
,
摩擦磨损
,
力学
张招柱
,
薛群基
,
刘维民
,
沈维长
高分子材料科学与工程
利用MHK-500型环-块磨损试验机,对炭纤维、玻璃纤维及钛酸钾(K2Ti6O13)晶须增强聚四氟乙烯(PTFE)复合材料在干摩擦条件下与GCr15轴承钢对磨时的摩擦学性能进行了较为系统的研究,并利用扫描电子显微镜(SEM)和光学显微镜对其磨屑和摩擦表面进行了观察.结果表明,炭纤维、玻璃纤维及K2Ti6O13晶须虽增大了PTFE的摩擦系数,但均可将PTFE的磨损量降低2个数量级,其中玻璃纤维的减磨效果最好,K2Ti6O13晶须的减磨效果最差.由于K2Ti6O13晶须的承载能力较差,致使K2Ti6O13晶须增强PTFE复合材料的磨损表面发生了明显的挤压变形,因而该复合材料具有较高的摩擦和磨损.
关键词:
PTFE复合材料
,
纤维及晶须
,
摩擦磨损
,
摩擦表面
张招柱
,
薛群基
,
刘维民
,
沈维长
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.1999.04.012
利用MHK-500型环-块磨损试验机,对MoS2、CuS、PbS及石墨(添加量均为30 vol%)填充的聚四氟乙烯(PTFE)复合材料在干摩擦条件下与GCr15轴承钢对摩时的摩擦磨损性能进行了较为系统的研究,并利用扫描电子显微镜(SEM)和光学显微镜对PTFE复合材料的磨屑和摩擦磨损表面进行了观察.结果表明,添加石墨降低了PTFE的摩擦系数,而添加MoS2、CuS及PbS则增大了PTFE的摩擦系数;同时,添加MoS2、CuS、PbS及石墨均可将PTFE的磨损量降低2个数量级,其中以PbS的减磨效果为最好,而MoS2的减磨效果则最差.
关键词:
PTFE复合材料
,
金属硫化物及石墨
,
摩擦磨损
,
摩擦表面
程先华
,
薛玉君
,
谢超英
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2003.03.022
研究了不同玻璃纤维表面处理对PTFE复合材料在干摩擦条件下滑动磨损性能的影响,并借助扫描电子显微镜(SEM)分析了磨损机理.结果表明:在干摩擦条件下,经表面处理玻璃纤维填充的PTFE复合材料的摩擦系数和摩擦表面温度比未经处理玻璃纤维填充的PTFE复合材料的低,且减磨性能优于未经处理的;而稀土处理玻璃纤维填充的PTFE复合材料的摩擦系数和摩擦表面温度最低,减磨性能最好;未经处理玻璃纤维填充的PTFE复合材料和偶联剂处理玻璃纤维填充的PTFE复合材料都发生了剧烈的粘着转移;偶联剂与稀土处理玻璃纤维填充的PTFE复合材料的磨损机理主要是明显的磨粒磨损;稀土处理玻璃纤维填充PTFE复合材料的磨损形式主要是粘着转移和轻微的磨粒磨损.
关键词:
PTFE复合材料
,
玻璃纤维
,
稀土
,
表面处理
,
摩擦磨损
程先华
,
薛玉君
,
谢超英
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2002.06.041
分别用硅烷偶联剂SG-Si900(SGS)、含SG-Si900的稀土溶液(SGS/RES)和稀土溶液(RES)对玻璃纤维进行表面改性,考察了稀土改性玻璃纤维填充的PTFE复合材料在油润滑条件下的摩擦磨损性能,并用扫描电子显微镜(SEM)分析了磨损表面形貌.结果表明:与未经表面改性玻璃纤维填充的PTFE复合材料相比,经表面改性玻璃纤维填充的PTFE复合材料的减摩耐磨性能得到提高,以RES的作用最明显,SGS/RES次之,SGS第三;在油润滑条件下,稀土改性玻璃纤维填充的PTFE复合材料只出现了轻微磨损,这是由于玻璃纤维经稀土表面改性后极大地改善了玻璃纤维与PTFE基体之间的界面结合力,使稀土改性玻璃纤维填充的PTFE复合材料具有优异的摩擦磨损性能.
关键词:
稀土
,
玻璃纤维
,
PTFE复合材料
,
摩擦磨损性能
张招柱
,
曹佩弦
,
王坤
,
刘维民
高分子材料科学与工程
利用MM-200型磨损试验机,对不同填料填充PTFE复合材料的摩擦磨损性能进行了研究,并探讨了淬火处理对PTFE复合材料摩擦学性能及力学性能的影响.研究发现,几乎所有填料均可大大降低PTFE复合材料的磨损,但其对PTFE复合材料性能的影响差别较大.聚苯脂填充PTFE复合材料虽然具有良好的摩擦磨损性能,但是其拉伸强度较小.PI增大了PTFE复合材料的摩擦系数,随着PI含量的增加,PTFE复合材料的拉伸强度增大,而其伸长率则减小.CdO填充PTFE复合材料虽具有良好的摩擦性能,但其伸长率较大.淬火处理使PTFE复合材料的结晶度下降,从而导致PTFE复合材料的硬度减小、耐磨性变差.
关键词:
PTFE复合材料
,
摩擦磨损
,
力学性能
何春霞
,
路琴
,
张静
,
万芳新
材料科学与工程学报
对3种碳纳米材料(碳纳米管、纳米石墨及碳黑)/PTFE(聚四氟乙烯)复合材料进行了摩擦磨损性能研究,对磨损表面进行了分析.结果表明:3种碳纳米材料均可改善PTFE复合材料耐磨性,以纳米碳黑改善效果较好,其最佳添加含量为7%.纳米石墨可减小PTFE复合材料摩擦系数,碳纳米管和纳米碳黑会增大PTFE复合材料摩擦系数,且含量越高,复合材料摩擦系数增幅越大.无定形纳米碳黑对PTFE耐磨性的改善效果较好,其表面为轻微粘着磨损;结晶型纳米石墨和碳纳米管与PTFE相容性差,其表面为严重粘着磨损.
关键词:
碳纳米材料
,
PTFE复合材料
,
摩擦磨损
