【編號(hào)】2022-59

【題名】改性納米氮化硅增強(qiáng)聚四氟乙烯復(fù)合涂層摩擦學(xué)行為研究

【作者】周紅成，卞達(dá)，劉雅玄等

【機(jī)構(gòu)】江南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院

【刊名】中國(guó)材料進(jìn)展（2022年07期）

【文摘】聚四氟乙烯(PTFE)在減摩材料領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,但其較差的耐磨性限制了其應(yīng)用。納米材料改性是改善PTFE耐磨性的一種有效方法,而氮化硅(Si₃N₄)的強(qiáng)度高、摩擦系數(shù)低,能夠與PTFE實(shí)現(xiàn)功能互補(bǔ).以PTFE和硅烷偶聯(lián)劑KH-570改性的Si₃N₄為填料、 聚酰胺酰亞胺(PAI)為粘結(jié)劑,采用噴涂-固化的方法制備了PTFE/Si₃N₄復(fù)合涂層,并對(duì)該涂層的摩擦學(xué)性能展開了研究。利用掃描電子顯微鏡(SEM)和傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)對(duì)改性前后的Si₃N₄納米顆粒進(jìn)行表征;利用顯微硬度測(cè)試儀和摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)對(duì)PTFE/Si₃N₄復(fù)合涂層的綜合性能進(jìn)行表征。研究結(jié)果表明:KH-570成功接枝到了Si₃N₄納米顆粒的表面,接枝后Si₃N₄納米顆粒的表面更加粗糙,有利于其均勻分散; Si₃N₄納米顆?？梢愿纳?/span>PTFE/Si3N4復(fù)合涂層的硬度和摩擦學(xué)性能。當(dāng)改性Si₃N₄納米顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％時(shí),復(fù)合涂層的硬度最高,為11.1HV,摩擦系數(shù)和磨損率最低,分別為0.0755和3.78×10^-3 m³?N^-1?m^-1,磨損方式為磨粒磨損。當(dāng)加入過多的改性Si₃N₄納米顆粒時(shí),其會(huì)出現(xiàn)團(tuán)聚,復(fù)合涂層的摩擦磨損性能下降。