PTFE基复合材料在真空低温条件下的摩擦磨损性能研究

摘要

聚四氟乙烯(PTFE)具有优异的化学稳定性、耐高低温性和自润滑性能，但PTFE的耐磨性能较差，在PTFE中填充固体润滑剂、金属粉末、金属硫化物粉末等填充剂后，PTFE基复合材料的耐磨性能得到极大的提高，已经成为航空领域不可缺少的材料，但是，摩擦副在低温和真空等苛刻条件下的有关摩擦学数据还很少，针对这一情况本文作了以下的工作：
　　以PTFE基复合材料为研究对象，自制PTFE基复合材料，并改进了真空低温摩擦实验台的加载系统和摩擦系数的计算方法，通过改变PTFE基复合材料组分配比的方法考察了石墨、MoS2、SiC、Cu和稀土Nd2O3作为添加剂对复合材料在真空和低温条件下的摩擦学性能影响，并对材料的摩擦磨损机理进行了分析。
　　本文首先分析单因素及含量对石墨和MoS2改性的PTFE复合材料摩擦磨损性能影响，然后分析了不同组分的石墨和MoS2共同作用PTFE在常温常压条件下的摩擦系数和质量磨损量，并进行了SiC、Cu和稀土Nd2O3分别填充改性8％石墨+3%MoS2+PTFE四元PTFE基复合材料在不同真空度和真空低温条件下的摩擦学实验。结果表明：在真空低温条件下，三元PTFE基复合材料和四元PTFE基复合材料的摩擦系数随温度降低而增大；PTFE基复合材料的摩擦系数随真空度的增大而增大，但SiC填充改性的PTFE基复合材料例外；PTFE基复合材料的摩擦系数随转速增大而减小，随着载荷的增大而减小；真空低温条件下，导致PTFE基复合材料磨损的主要原因是粘着磨损；PTFE基复合材料转移膜的形成有效隔离复合材料与对偶件的直接接触；石墨、MoS2、SiC、Cu的加入增强了复合材料的尺寸稳定性、硬度和转移膜的形成等，减少机械变形，促进转移膜的形成，降低了PTFE基复合材料的磨损。

目录

PTFE基复合材料在真空低温条件下的摩擦磨损性能研究

STUDY ON THE TRIBOLOGICAL PROPERTIES OF PTFE-BASED COMPOSITS METERIALS UNDER VACUUM AND CRYOGENIC CONDITIONS

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪论

1.1 课题来源及研究的目的和意义

1.2 国内外在该方向的研究现状及分析

1.3 主要研究内容

第2章 PTFE基复合材料制备

2.1 引言

2.2 PTFE

2.3 PTFE填充剂的选择

2.4 PTFE基复合材料的制备工艺

2.5 材料性能测试

2.6 本章小结

第3章 真空低温摩擦实验台

3.1 引言

3.2 真空低温摩擦实验台的基本介绍

3.3 真空低温摩擦实验台的功能实现

3.4 真空低温摩擦实验台的改进

3.5 PTFE基复合材料摩擦学实验

3.6 本章小结

第4章 PTFE基复合材料的摩擦磨损实验与分析

4.1 引言

4.2 复合材料的配方研究

4.3 二元PTFE基复合材料摩擦磨损实验与分析

4.4 三元PTFE基复合材料摩擦磨损实验与分析

4.5 四元PTFE基复合材料摩擦磨损实验与分析

4.6 磨损机理分析

4.7 本章小结

结 论

参考文献

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致 谢