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《鈦酸鉀晶須增強(qiáng)聚四氟乙烯復(fù)合材料摩擦性能的研究》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、2003年江蘇省復(fù)合材料科學(xué)技術(shù)與【程學(xué)術(shù)研討會論文集南京2003.5鈦酸鉀晶須增強(qiáng)聚四氟乙烯復(fù)合材料摩擦性能的研究陳東輝1馮新1江曉紅1陸小華。金元生2(1.南京工業(yè)大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院南京210009)(2.清華大學(xué)摩擦學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室北京100084)摘要:六鈦酸鉀品須以其優(yōu)良的力學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性,成為具有廣闊應(yīng)用前景的復(fù)合材料增強(qiáng)體。本文系統(tǒng)地測試了填充劑含量、溫度和載荷對鈦酸鉀晶須一聚四氟乙烯復(fù)合材料(PTW—PTFE)的摩擦磨損性能的影響。研究發(fā)現(xiàn),PTW填充PTFE后,材料的磨損量可降至原來的1/10以下。材料的摩擦
2、系數(shù)在摩擦過程中更加穩(wěn)定,材料的負(fù)荷極限和滑行速度極限也明顯提高:在200"(2下,PTW—PTFE有很好的耐磨性能。關(guān)鍵詞:鈦酸鉀品須聚四氟乙烯摩擦磨損TriboIogicaIcharacteristiCSofthepotassiumtitanatewhisker-PTFEcompositesChenDonghui’,F(xiàn)engXin‘,JiangXiaohon91,LuXiaohual,JinYuanshen92)《1.ChemicalengineeringinstituteofNanjinguniv.oftechnology
3、,Nanjing。21000912.NationalkeylaboratoryoftribologyofTsing-HuaUniversity,Beijing,100084)Abstract:Potassiumtitanatewhisker(PTW)hasbecomeapromisingreinforcingmaterialforitsexcellentmechanicalpropertiesandoutstandingchemicalstability.Inthispaper'theinfluenceofPTWcontent.
4、temperature.10adandslidingspeedonthefrictionandwearpropertiesofpotassiumtitanatewhisker-filledPTFEcompositeⅡ’TV“PTFEcomposites)weresystemicallyevaluated,itwasdiscoveredthatthewearofPTW/PTFEcompositeswasonlyaboutonetenthofthatofPTFE.ThefillingofPTWstabilizedthefrictio
5、ncoefficient.obviouslyenhancedtheloadinglimitandtheslidingspeedlimit.MoreoveEPTW,PTFEcompositeshasagoodtribologica[performanceat200℃.Keywords:potassiumtitanatewhisker,PTFE,fricfion,wear1引言聚四氟乙烯(PTFE)素有“塑料之王”的美稱,但其高磨耗、易蠕變的缺點(diǎn)極大地限制了它的廣泛應(yīng)用,它不能單獨(dú)用于泵,軸承,活塞環(huán)等機(jī)械領(lǐng)域。鈦酸鉀晶須(K20·
6、6Ti02,potassiumtitanatewhisker,簡稱PTW)是一種高性能的新型復(fù)合材料增強(qiáng)體。PTW具有優(yōu)良的耐磨性、耐熱隔熱性、優(yōu)異的力學(xué)性能,其拉伸強(qiáng)度甚至高于碳纖維。晶須的細(xì)微尺寸使其具有許多傳統(tǒng)纖維沒有的優(yōu)點(diǎn),尤其適合用來顯微增強(qiáng)I”。然而迄今為止,關(guān)于P1w.PTFE復(fù)合材料力學(xué)、熱學(xué)、摩擦學(xué)性能的研究鮮見報(bào)道pl。本文系統(tǒng)地研究了該復(fù)合材料的摩擦學(xué)性能。2實(shí)驗(yàn)部分21原料與復(fù)合材料制備PTFE由上海天原樹脂集團(tuán)懸浮法生產(chǎn);PTW為沈陽金建短纖維公司生產(chǎn)。復(fù)合材料的制備:將經(jīng)過表面處理的PTW添加到PTF
7、E粉末中混合均勻,在70MPa壓力下一111!!塑曼婆蔓塑里魚盟型型堂墊查量.E堡蘭查型墮叁堡皇堡塑室!!!!生冷壓成型后.程序控溫至380"C下燒結(jié)。22儀器與試驗(yàn)方法試驗(yàn)裝置:摩擦學(xué)試驗(yàn)在一臺OptimolSRV高溫摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行。試驗(yàn)方法:1.固定試驗(yàn)時間、溫度、載荷(Load)、頻率(frequency)和沖程(stroke),比較不同PTW含量的PTW.PTFE的摩擦磨損性能。2.測試材料的負(fù)荷極限、滑行速度極限以及在階梯升溫條件下摩擦系數(shù)的變化:周定其它參數(shù)而階梯性地改變被研究參數(shù),直到摩擦系數(shù)(p)失穩(wěn)或材料
8、表面開始熔化。試驗(yàn)中,上、下試樣的接觸形式為點(diǎn)接觸。上試樣材料是GCrl5鋼球,下試樣是待測試樣。在試驗(yàn)過程中,試樣先在較小載荷下與偶件磨合5rain,然后加到測試載荷對磨25min。3結(jié)果與討論31常溫、穩(wěn)態(tài)下摩擦磨損性能本文所述穩(wěn)態(tài)是指:在較低的滑行速度下,