納米Al2O3復(fù)合材料在不同溫度下的摩擦磨損性能研究.pdf

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1、塑料工業(yè)第38卷第5期·72·CHINAPLASTICSINDUSTRY2010年5月UHMWPE／納米Al2o3復(fù)合材料在不同溫度下的摩擦磨損性能研究汪小偉，牛永平，張軍凱，張永振，李帥(1．河南科技大學(xué)化工與制藥學(xué)院，河南洛陽471003；2．河南科技大學(xué)材料摩擦學(xué)重點實驗室，河南洛陽471003)摘要：利用QG-700高溫氣氛摩擦磨損實驗機(jī)研究了純超高摩爾質(zhì)量聚乙烯(UHMWPE)和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％的納米AtO／UHMWPE復(fù)合材料在不同溫度下的摩擦磨損性能；并利用掃描電子顯做鏡觀察了磨損表面形貌。結(jié)果表明：在實驗溫度條件下，5％納米A1：O，／UHMWPE復(fù)合材料的耐磨性好于純

2、UHMWPE。純UHMWPE的磨損機(jī)制主要是黏著磨損和疲勞磨損，而5％納米A1O／UHMWPE復(fù)合材料的磨損機(jī)制轉(zhuǎn)變?yōu)轲ぶp和磨粒磨損。關(guān)鍵詞：納米A1O；超高摩爾質(zhì)量聚乙烯；復(fù)合材料；摩擦磨損中圖分類號：TQ325．12文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B文章編號：1005—5770(2010)05—0072—03StudyofTribologicalPropertiesofNano。AI203／UHMWPECompositesunderDiferentTemperatureWANGXiao。wei‘，NIUYong—ping，ZHANGJun—kai，ZHANGYong—zhen，LIShuai(1

3、．CollegeofChemicalEng．a(chǎn)ndPharmacy，HenanUniversityofSci．a(chǎn)ndTechnology，Luoyang471003，China；2．KeyLabofMaterialsTribology，HenanUniversityofSci．a(chǎn)ndTechnology，Luoyang471003，China)Abstract：Thewearpropertiesofneatultrahighmolecularweightpolyethylene(UHMwPE)and5wt％nano。A12O3／UHMWPEcompositeswereinvestig

4、atedbyQG一700hightemperaturefrictionandweartesterun-derdifferenttemperature．Thewornsurfacesofthecompositeswereobservedbyscanningelectronmicroscopy．Theresultsshowedthatwearresistanceof5wt％nan9一A1，O／UHMWPEcompositeswasbetterthanthatofpure—UHMWPEundermeasuringtemperatures．Thewearmechanismofpure-UHM

5、WPEweremainlyadhesivewearandfatiguewear，whilethe5wt％nano—A1203／UHMWPEcompositeswereshiftedintoadhesivewearandabrasivewear．Keywords：Nano—A12O3；UltrahighMolecularWeightPolyethylene；Composites；FrictionandWear超高摩爾質(zhì)量聚乙烯(UHMWPE)是一種新型1．1主要原料熱塑性塑料，近十幾年來發(fā)展迅速。同眾多聚合物材UHMWPE：M—I1，摩爾質(zhì)量約2500kg／mol，北料相比，UHMWP

6、E具有其他塑料和某些金屬所不及京東方石油化有限公司助劑二廠；納米—A1O。：的優(yōu)異綜合性能，具有好的沖擊性、耐磨性、耐腐70nm，大連路明納米材料有限公司；硅烷偶聯(lián)劑：蝕、自潤滑性及低的摩擦系數(shù)等性能。但UHMWPEKH750，上海耀邦化工有限公司。耐溫性和流動性差、硬度低、導(dǎo)熱性和抗磨粒磨損性1．2試樣制備能差，從而限制了UHMWPE的應(yīng)用。近年來國內(nèi)1．2．1納米A1，O的改性處理外學(xué)者對UHMWPE改性進(jìn)行了大量的研究，但稱取適量的硅烷偶聯(lián)劑KH570(約為納米AI：0涉及氣氛環(huán)境影響的研究報道較少。因此，本文作者質(zhì)量的4．5％)。將硅烷偶聯(lián)劑加入燒瓶中，加入草研究了納米AIO

7、填充UHMWPE復(fù)合材料在不同溫酸水解，調(diào)節(jié)pH值至3～4，水解60min，得到酸性度下的摩擦磨損性能。硅烷偶聯(lián)劑j。1實驗部分在納米氧化鋁粉末中加入適量無水乙醇和酸性硅河南科技大學(xué)人才科研基金項目(05—029—2)，河南科技大學(xué)人才科研基金項目(09001146)，河南科技大學(xué)?；痦椖?2007ZY064)作者簡介：汪小偉，男，1973年生，講師，主要從事聚合物復(fù)合材料的研究。wangxw0379@mail．haust．edu．cn第38卷第5期汪小