填料特性对尼龙摩擦学性能的影响及作用机理

摘要

在尼龙 1 0 1 0 (PA1 0 1 0 )中分别添加颗粒状、层状、纤维状填料 ,制备出系列尼龙基复合材料 .利用环块磨损实验机研究了填料的形态、性质对尼龙基复合材料干摩擦条件下摩擦学性能的影响 .结果表明 ,当填料的质量分数为 30 %时 ,玻璃纤维、高岭土、铝粉、二氧化硅以及氧化铜均能改善 PA1 0 1 0的摩擦学性能 ,其中以玻璃纤维 (GF)最为显著 ,层状结构的高岭土也有较好的效果 ,其他 3种各向同性填料的改性效果差别较小 .利用高倍显微镜对尼龙及其复合材料的转移行为、磨损机理以及填料减磨机理进行了研究 .分析表明 ,填料的加入均不同程度的促进了复合材料向对偶副表面的转移、改善了材料的摩擦学性能 ,而各种填料的减磨机理也不一样 .尼龙基复合材料的磨损形式以粘着磨损、疲劳磨损为主 ,此外还有磨粒磨损 .在给定实验条件下 ,PA1 0 1 0复合材料含有质量分数为 30 %的 GF具有优异的摩擦学性能 ,是一种具有应用前景的高分子减摩。