【編號】2022-58

【題名】聚醚醚酮和納米二氧化硅改性聚四氟乙烯復(fù)合材料的摩擦學(xué)性能

【作者】盧國庫，龔俊，高貴等

【機(jī)構(gòu)】蘭州理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院；中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所固體潤滑國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

【刊名】高分子材料科學(xué)與工程（2022年08期）

【文摘】為了研究干摩擦條件下聚醚醚酮(PEEK)和納米二氧化硅(nano-SiO₂)填充改性聚四氟乙烯(PTFE)復(fù)合材料的摩擦磨損機(jī)理,采用共混-冷壓-燒結(jié)的工藝制備了試樣,在LSR-2M型往復(fù)摩擦磨損實(shí)驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行摩擦磨損試驗(yàn)。利用掃描電子顯微鏡(SEM)和非接觸式白光干涉3D輪廓儀表征了對偶表面轉(zhuǎn)移膜及磨痕的微觀形貌,X射線光電子能譜分析(EDS)了對偶表面的元素分布,從微觀角度揭示了PTFE復(fù)合材料的摩擦磨損機(jī)理。結(jié)果表明,單獨(dú)填充PEEK和納米SiO₂填料后,PTFE復(fù)合材料的摩擦磨損性能均可得到改善。其中,20％PEEK-PTFE復(fù)合材料的體積磨損率僅為2.6×10^-6 mm³/(N?m),15％PEEK-PTFE復(fù)合材料的平均摩擦系數(shù)為0.18.PEEK減磨效果優(yōu)于納米SiO₂,PEEK和納米SiO₂復(fù)配填充能夠協(xié)同改進(jìn)PTFE復(fù)合材料的摩擦學(xué)性能.經(jīng)過5h磨損,15％PEEK-PTFE復(fù)合材料體積磨損率下降至2.7×10^-6 mm³/(N?m),3％納米SiO₂-15％PEEK-PTFE復(fù)合材料的體積磨損率下降至4.3×10^-6 mm³/(N?m)。增大對偶表面粗糙度后,2種復(fù)合材料的體積磨損率均增大,而平均摩擦系數(shù)均減小。