填料改性PTFE三层复合材料摩擦学性能研究

摘要

钢背-青铜粉-改性PTFE三层复合材料（DU材料）是一种新型的自润滑复合材料，在无油润滑或供油润滑困难的工况下显示出了优异的摩擦磨损性能，因此得到了越来越广泛的应用。本论文以PTFE三层复合材料为研究对象，以石墨（GR）、二硫化钼（MoS<,2>）、氟化钙（CaF<,2>）、聚苯酯（Ekonol）作为填料，通过改变表层材料组分的方法深入探讨了填料单独作用及协同添加时复合材料的摩擦磨损性能，细致分析了各种情况的摩擦磨损机理。 研究表明，在各种填料单独添加时，随着填料含量的增加，材料的摩擦系数呈现上升的趋势，而材料的磨损量则显著减小，因此填料的加入有助于改善材料的耐磨性能。添加石墨时，材料的摩擦系数较小，但磨损量较大；添加MoS<,2>和Ekonol时，材料的磨损量相对较小，其耐磨性能比石墨好；含CaF<,2>的复合材料在干摩擦条件下摩擦磨损性能较差，但含少量CaF<,2>的试样在预浸油后其摩擦磨损性能有很大的提高。通过对各试样磨损表面的观察分析可见，对单一填料而言，一般随着填料的含量增加，磨损机理由纯PTFE的大片状磨屑的带状破坏和难以形成转移膜，逐步转变成易于形成转移膜，小片状磨屑的磨损机制。多种填料同时添加时，虽然复合材料的摩擦系数略有上升，但其耐磨性能大幅度提高，其综合摩擦磨损性能好，因此在实际使用中应采取多种填料协同作用。多元复合材料的磨损形式主要是转移膜的形成以及小片状磨屑的剥落。

目录

文摘

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致谢

第一章绪论

1.1滑动轴承及其材料概述

1.2自润滑复合材料的研究及应用

1.2.1自润滑复合材料的类型

1.2.2自润滑复合材料及其摩擦学研究现状

1.2.3PTFE基自润滑复合材料的性能及研究现状

1.2.4改性PTFE三层复合材料的研究及应用

1.3本论文研究的目的及内容

第二章PTFE三层复合材料的制备及实验技术

2.1复合材料的制备

2.1.1自润滑复合材料制备技术简介

2.1.2钢背-青铜粉-改性树脂三层自润滑复合材料的制备

2.2复合材料摩擦学实验

2.2.1摩擦磨损性能的测定

2.2.2摩擦磨损实验条件

2.3复合材料机械性能测定

2.4本章小结

第三章主要填料对复合材料摩擦学性能的影响

3.1复合材料的配方研究

3.2纯PTFE复合材料的摩擦磨损性能

3.3填料含量对摩擦磨损性能的影响

3.3.1石墨的影响

3.3.2MoS2的影响

3.3.3Ekonol的影响

3.3.4CaF2的影响

3.4填料种类对复合材料摩擦磨损性能的影响

3.5速度对材料摩擦磨损性能的影响

3.6本章小结

第四章多元复合材料摩擦学性能研究

4.1前言

4.2摩擦性能与组分的关系

4.2.1三元复合材料的摩擦性能

4.2.2四元复合材料的摩擦性能

4.2.3五元复合材料的摩控性能

4.3摩损性能与组分的关系

4.3.1三元复合材料的磨损性能

4.3.2四元复合材料的磨损性能

4.3.3五元复合材料的磨损性能

4.4载荷对多元复合材料摩擦性能的影响

4.5本章小结

第五章改性PTFE三层复合材料磨损机理分析

5.1填料加入量对磨损机理的影响

5.1.1Ekonol加入量对磨损机理的影响

5.1.2石墨加入量对磨损机理的影响

5.2填料种类对磨损机理的影响

5.3多种填料协同添加对磨损机理的影响

5.4本章小结

第六章结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献