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表面改性纳米Al_2O_3填充PTFE复合材料摩擦学特性的研究

史丽萍

  PTFE具有优异的自润滑、低摩擦、化学稳定性和热稳定性,但耐磨性较差,因而人们在利用不同种类的填料对PTFE进行填充改性,提高耐磨性方面作了大量研究工作,但在使用纳米无机填料填充改性PTFE方面研究很少,因此本课题主要探讨这一方面的问题。利用MM-200型磨损试验机考察了纳米Al_2O_3含量、载荷和对摩时间对表面处理纳米Al_2O_3填充PTFE复合材料在干摩擦滑动条件下摩擦磨损性能的影响。利用自制销-盘式磨粒磨损试验装置考察了填料含量、磨粒、载荷、转速对试件磨损量的影响情况。同时,为了评价表面处理方法在无机纳米粒子/塑料复合材料中所起的作用,制备了一份具有相同含量但未经表面处理纳米Al_2O_3填充PTFE,在相同工况下进行对比试验研究。采用扫描电子显微镜观察、分析磨损表面形貌,磨屑形状,纳米粒子分布情况及磨损机理。结果表明,在试验工况下,随纳米Al_2O_3含量增加,PTFE复合材料摩擦系数略有增加。纳米Al_2O_3经表面处理后只需较低的填充量(<4%)就可提高PTFE耐磨性3~4倍。表面处理纳米Al_2O_3在PTFE中能较均匀分散,其耐磨性比相同含量但未经表面处理纳米Al_2O_3填充PTFE高一倍,当表面处理纳米Al_2O_3含量为3%时填充PTFE复合材料的磨损量为最小。在磨粒磨损试验中,磨粒粒度与载荷是对磨损量影响较大而速度对磨损量影响较小。导致PTFE磨损的重要机制是犁切和粘着磨损。……   
[关键词]:PTFE(聚四氟乙烯);纳米氧化铝;复合材料;表面处理;磨损机理
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:南京农业大学2002年