针状硅灰石填充PTFE密封材料的性能

摘要

以针状的硅灰石为填料,采用冷压烧结工艺制备了不同填料含量的聚四氟乙烯(PTFE)密封材料,考察了PTFE的拉伸、结晶、蠕变及摩擦性能,并借助扫描电子显微镜(SEM)、三维白光干涉表面形貌仪对样品的微观形貌进行了分析.结果表明:硅灰石的加入使得PTFE的结晶度和熔点有轻微的上升;随着硅灰石含量的增加,PTFE的拉伸强度和断裂伸长率逐渐下降,但抗蠕变性能显著提升;在摩擦过程中,硅灰石在磨痕界面区域堆积,有效承担了摩擦载荷,使得PTFE的体积磨损率降低了约两个数量级,但同时硅灰石也使磨痕的表面粗糙度明显变大,摩擦系数也因此增大.当硅灰石质量分数为15％时,PTFE的拉伸强度为48 MPa,断裂伸长率为275％,蠕变量比纯PTFE降低约50％,耐磨性比纯PTFE提高两个数量级,且摩擦系数低至0.24,综合性能较好.