編號(hào)：CYYJ043514
篇名：溫度對(duì)PTFE/Kevlar織物復(fù)合材料摩擦磨損性能的影響
作者：李偉博 劉建 趙寧波 鄭曉猛 杜三明 上官寶 張永振
關(guān)鍵詞： 織物復(fù)合材料 溫度 樹脂 轉(zhuǎn)移膜 摩擦磨損
機(jī)構(gòu)： 河南科技大學(xué)高端軸承摩擦學(xué)技術(shù)與應(yīng)用國(guó)家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室 河南科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院
摘要： 為了探究不同溫度下復(fù)合材料摩擦系數(shù)、磨損率的轉(zhuǎn)變以及材料摩擦磨損行為和損傷機(jī)制的演變規(guī)律,將制備的PTFE/Kevlar織物復(fù)合材料,在不同溫度(25~150℃)、載荷(20~40 MPa)和頻率(6~10 Hz)下進(jìn)行往復(fù)式摩擦磨損試驗(yàn).試驗(yàn)結(jié)果表明:載荷與頻率對(duì)復(fù)合材料摩擦磨損性能的影響遠(yuǎn)小于環(huán)境溫度,隨著環(huán)境溫度的升高,摩擦系數(shù)和磨損率呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢(shì),溫度為75℃時(shí)材料的摩擦系數(shù)和磨損率最小.當(dāng)環(huán)境溫度、載荷和頻率分別為75℃、30 MPa和6 Hz時(shí),復(fù)合材料的摩擦系數(shù)約為0.039,磨損率約為5.98×10-15m3/(N·m).隨著溫度升高至100℃以上,材料摩擦系數(shù)和磨損率急劇增大且摩擦系數(shù)出現(xiàn)劇烈波動(dòng).使用掃描電鏡(SEM)和X射線能譜(EDS)對(duì)復(fù)合材料、轉(zhuǎn)移膜和磨屑進(jìn)行深入分析發(fā)現(xiàn),復(fù)合材料的磨損行為與PTFE纖維的斷裂行為有關(guān).隨著環(huán)境溫度的逐漸升高,PTFE纖維斷裂行為由滑動(dòng)剪切擠出逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槔w維拔出、切斷和疲勞剝落.復(fù)合材料的磨損機(jī)制,由磨粒磨損轉(zhuǎn)變?yōu)檩p微黏著磨損,再轉(zhuǎn)變?yōu)閲?yán)重的黏著磨損并伴隨著熱復(fù)合型的疲勞磨損.
