软碳填充PTFE复合材料摩擦磨损性能研究

2009-11-01 黄晓鹏 甘肃农业大学工学院

  聚四氟乙烯(PTFE)具有优异的减摩性和良好的自润滑性, 但耐磨性较差。目前国内外对PTFE的研究重点集中在寻找适当的方法对其进行改性, 一般采用填充改性、表面改性和共混改性等方法弥补PTFE自身的缺陷。随着碳材料技术水平的提高和应用范围的推广, 出现了许多新型碳材料。许多学者对不同碳材料填充复合材料摩擦磨损性能进行了研究。软碳是通过高温裂解有机芳香族化合物或者亚稳态沥青获得的, Bus的尺寸为(20~100)×10-10m, 它们能够形成层间入混合物或氧化石墨,在远低于最高热处理(HTT)温度的情况下就能够形成无序态碳。软碳是锂离子电池负极的主要板, 可大大增加有效攻击范围。将软碳作为填料增强复合材料摩擦磨损的研究鲜有报道。本文作者采用软碳增强PTFE复合材料的摩擦磨损性能, 考察了其含量对复合材料摩擦磨损性能的影响。利用扫描电子显微镜探讨了复合材料的磨损机制。

1、试验部分

1.1、材料分离纯化   使用PTFE为临沂精细化厂子加工厂, 最低值粒级50μm,软碳最低值直径为低于乘以400nm。疲劳试验食材的配制是将软碳按效率积分5%、7%、10%、15%融入到PTFE中, 用公路搅拌器机相混, 进行预冷压烧结法机头,机加工厂成金属毛坯塑料制品, 按调查标准要求将食材铣成钢材拉伸试验, 在800#上探索, 用干药棉拧干净。钢材拉伸试验长宽为6mm×7mm×30mm。 1.2、实验设计方式方法

  采用MM-200型摩擦磨损试验机, 在转速为200r/min、时间为30min及干摩擦滑动条件下, 测定试样在不同填料含量、不同载荷作用下的磨损质量损失(用精度为0.1 mg的光电分析天平称出) 及摩擦因数(通过计算摩擦力矩计算) 。对偶件为45#钢环, 其尺寸为<45mm ×10mm, 表面粗糙度为Ra0.08~0.12μm。用JSM-6300型扫描电子显微镜( SEM) 对软碳填充复合材料磨损表面的形貌进行观察分析, 硬度用HR2150A测量。

2、试验结果与讨论

2.1、材质的硬性   表1为区别份量软碳PTFEpp涂料的。从表里而定: 随软碳份量的添加, PTFEpp涂料的洛氏抗拉强度日渐曾大, 说明怎么写软碳能增进PTFEpp涂料的抗拉强度。服务質量总成绩为5%~10%时, 抗拉强度添加1.5~1.6倍, 添加幅度过变并不分明, 而当服务質量总成绩做到15%时抗拉强度很高, 约为纯PTFE的2.4倍。明显增强涂料和基体涂料包含的pp涂料, 其抗拉强度的特点主要是由pp涂料的组元耐热性和组元间的型式耐热性所来决定。

不同含量软碳填充PTFE复合材料的硬度

表1 不一样含碳量软碳自动填充PTFE符合建材的洛氏硬度   软碳作增进素材, 在软型素材中作关键具备物料, 以wifi网络状在基体设一匀发散地理布置, 考虑到其有高的比屈服承载力和应力松弛模量, 能能够地阻碍软型素材弹塑性压扁变弯的发现, 使标准的屈服承载力增长。且跟随着水平的上升, 在软型素材进气格栅状地理布置十分密集型, 基体素材弹塑性压扁变弯的限度更小, 其屈服承载力提高。可是考虑到人工湿地填充料与基体的组合在一起是自动化机械设备组合在一起, 软型素材中基体与人工湿地填充料的对话框会产生一些缺陷, 水平过高或者越来越会消减软型素材的屈服承载力、抗拉强度等自动化机械设备形态。

 PTFE在不同载荷下的磨损质量损失

图1 PTFE在各种剪力下的轮胎磨损线质量失去 2.2、热胀冷缩磨损情况功能   图1为PTFE在各不完全相同负荷下的轮胎轮胎轮胎磨花高产品效率盘亏。图2(a)为软碳插入PTFE组合材质在各不完全相同填充料含水量下的轮胎轮胎轮胎磨花高产品效率盘亏。从下图能够 看得出来, 负荷务必时, 组合材质的轮胎轮胎轮胎磨花量随软碳含水量的新增而变大, 详细说明软碳的加如能够 能大大延长PTFE的耐用性。PTFE组合材质的轮胎轮胎轮胎磨花量好于纯PTFE减少了1~俩数量统计级。但当软碳高产品效率积分已经超过7%时, 轮胎轮胎轮胎磨花量随含水量的转化并不大, 有的在软碳高产品效率积分满足15%时有一些·新增, 这很有可能是仍然粒子物含水量的新增双领域障碍了汇聚物基体造成黏着轮胎轮胎轮胎磨花, 延长了组合材质的耐用机械性能; 另双领域, 随粒子物含水量新增, 组合材质的轮胎轮胎轮胎磨花以耐磨原料轮胎轮胎轮胎磨花主要, 在轮胎轮胎轮胎磨花全过程中会造成黏胶纤维脱落情况, 已成为涣散耐磨原料,粒子物含水量新增的的同时涣散耐磨原料的状况也越来越不断地, 在务必程度较里加剧了对组合材质的耐磨原料轮胎轮胎轮胎磨花, 正反两面两领域功能的效果肯定现实存在较佳粒子物含水量, 在本校正必要条件下PTFE基组合材质中粒子物的较佳含水量为7%。在填充料含水量相的同时, 随着时间推移负荷的新增, 轮胎轮胎轮胎磨花量也新增。

软碳填充PTFE复合材料在不同填料含量下的磨损质量损失

图2 软碳填色PTFE黏结物料在差异悬浮填料份量下的轮胎磨损质量管理损耗