不同填料在聚合物摩擦轉移中的作用.pdf

1、聚合物基復合材料在工程材料領域得到了越來越廣泛的應用，其中涉及摩擦學的應用最多。聚合物基復合材料在摩擦過程中常發(fā)生摩擦轉移并在對偶件表面形成轉移膜，這對聚合物基復合材料的摩擦學特性起著決定性的作用。轉移膜的形成受摩擦工況條件、對偶件表面形貌、填料的種類和含量等影響。因此，論文選用PTFE作為基體材料和Al2O3、ZnO、SiO2、Gr、TiC、SiC為填料制備的復合材料為研究對象，從填料含量、載荷、速度、對偶件表面紋理方向等方面研究了復

2、合材料在對偶件表面形成的轉移膜。運用光學顯微鏡、SEM等觀察分析PTFE基復合材料在摩擦過程中轉移膜的形態(tài)特征；通過納米壓痕法和納米劃痕法考察了轉移膜的力學性能。研究結果表明：
　　(1)本實驗條件下，六種填料中SiO2和TiC的填充效果最好，形成的轉移膜較好。SiO2/PTFE和TiC/PTFE復合材料所形成的轉移膜都具有隨著填料含量的增加逐漸變好，當達到最佳含量后又開始變差的趨勢，并且TiC/PTFE復合材料形成的轉移膜要比S

3、iO2/PTFE復合材料的厚。SiO2和TiC的最佳含量都是10%，此時的復合材料具有較好的摩擦磨損性能，生產的轉移膜也較為均勻、致密、光滑而平整。
　　(2)載荷對復合材料的轉移膜有著重要的影響，適當的載荷能夠促進轉移膜的形成。隨著載荷的增加，復合材料的轉移膜變的逐漸連續(xù)、均勻、致密。本實驗條件下，SiO2/PTFE和TiC/PTFE復合材料的最佳載荷都是471N左右。
　　(3)速度對轉移膜的形成也有一定的影響，PTFE

4、基復合材料形成的轉移膜的最佳狀態(tài)對應著一個合適的速度，當然不同的PTFE基復合材料可能對應著不同的最佳速度。例如，本實驗條件下，SiO2/PTFE復合材料的最佳速度是0.1062 m/s，而TiC/PTFE復合材料的是0.1327 m/s。
　　(4)不同紋理方向的對偶面所形成的轉移膜的表面形貌有著明顯的不同。0°方向對應的轉移膜相對均勻和連續(xù)但轉移膜較薄，45°方向對應的轉移膜比較完整且比0°的厚，而90°方向對應的轉移膜均勻性

5、和連續(xù)性是三種紋理方向中最差的。
　　(5)SiO2/PTFE復合材料轉移膜的納米硬度和彈性模量都高于Al2O3/PTFE復合材料轉移膜的數值，即SiO2/PTFE復合材料轉移膜的力學性能比Al2O3/PTFE復合材料轉移膜的要好。SiO2/PTFE復合材料形成的轉移膜比Al2O3/PTFE復合材料形成的轉移膜要??；同時SiO2/PTFE復合材料轉移膜的界面結合強度大于Al2O3/PTFE復合材料轉移膜的界面結合強度。PTFE基復