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1、聚合物基復(fù)合材料摩擦過程的界面遷移特性/萬媛媛等75*聚合物基復(fù)合材料摩擦過程的界面遷移特性萬媛媛,解挺,俞建衛(wèi),尹延國,焦明華,田明,馬少波(合肥工業(yè)大學(xué)摩擦學(xué)研究所,合肥230009)摘要系統(tǒng)介紹了聚合物基復(fù)合材料在摩擦過程中的界面遷移轉(zhuǎn)移膜的形成及其影響因素,得出如下規(guī)律:聚合物與對(duì)偶件滑動(dòng)接觸時(shí)都會(huì)發(fā)生界面遷移,導(dǎo)致對(duì)偶件表面形成一層轉(zhuǎn)移膜。填料對(duì)轉(zhuǎn)移膜的形成有促進(jìn)或減弱的作用,從而減小或增大材料的摩擦系數(shù),提高或降低材料的耐磨性;并且填料對(duì)于轉(zhuǎn)移膜粘結(jié)強(qiáng)度的貢獻(xiàn)與磨損率有著強(qiáng)烈的關(guān)聯(lián),粘結(jié)強(qiáng)度大則磨損率小,粘結(jié)強(qiáng)度小則磨損率變大。對(duì)偶
2、件表面粗糙度對(duì)轉(zhuǎn)移膜的生成也有很大影響,適當(dāng)?shù)拇植诙葧?huì)促使偶件表面形成較均勻、連續(xù)且致密的復(fù)合材料轉(zhuǎn)移膜,此時(shí)復(fù)合材料的磨損率也最低?；瑒?dòng)速度、載荷、濕度等對(duì)轉(zhuǎn)移膜的生成都有重要影響。關(guān)鍵詞聚合物基復(fù)合材料界面遷移轉(zhuǎn)移膜摩擦磨損填料表面粗糙度中圖分類號(hào):TH117.1BehaviorofInterfaceMigrationofPolymerMatrixCompositesduringFrictionWANYuanyuan,XIETing,YUJianwei,YINYanguo,JIAOMinghua,TIANMing,MAShaobo(Instit
3、uteofTribology,HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009)AbstractTheinterfacemigrationbehaviorofpolymermatrixcompositesduringfrictiontheformationoftransferfilmsanditsinfluencefactorsaresystemicallyintroduced.Thefollowingrulesareconcluded:theinterfacemigrationwilloccurwhenpolymermatr
4、ixcompositesslideagainstacounterpart,whichleadstotheformationofatransferfilmonthecounterpartsurface.Thefillersinthecompositeshavegreatinfluenceontheformationoftransferfilms,eitherpromotingorweakeningthefilmformation,whichwillresultinthedecreaseorincreaseofthefrictioncoefficientofthec
5、ompositesandtheimprovementorreductionofwearresistanceofthematerial.Thereisastrongrelationbetweenthebondstrengthoftransferfilms(mainlycontributedbythefillers)andthewearrateofthecomposites:thehigherthebondstrengthis,thesmallerthewearrateis,andviceversa.Theformationoftransferfilmsisaf
6、fectedbycounterpartsurfaceroughness,aproperroughnesswillresultintheformationofuniform,continuousandcompacttransferfilms,whichcanachievethelowestwearrate.Slidingspeed,loadandhumidityhaveanimportantimpactontheformationoftransferfilms.Keywordspolymermatrixcomposite,interfacemigration,
7、transferfilm,frictionandwear,filler,surfaceroughness聚合物基復(fù)合材料具有高的比強(qiáng)度、比模量,良好的耐界面遷移對(duì)于聚合物復(fù)合材料的改性以及提高其服役性能[7,8]疲勞性能、耐腐蝕性和可設(shè)計(jì)性等優(yōu)點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于航空和使用壽命具有重要意義。[1-3]航天、建筑、管道、電氣、機(jī)械設(shè)備等各個(gè)方面。在這些廣1聚合物摩擦過程中界面遷移的分類泛的應(yīng)用中,涉及的一個(gè)重要特性就是聚合物基復(fù)合材料的[4,5]摩擦學(xué)性能。當(dāng)聚合物與另一種固體滑動(dòng)接觸時(shí),由于1.1聚合物與聚合物間的轉(zhuǎn)移粘著作用聚合物常在距界面一定距離的本體內(nèi)
8、發(fā)生斷裂,同對(duì)聚合物與聚
