PTFE基固体润滑涂层的摩擦学和力学性能试验
PTFE复合材料摩擦学性能的研究
———————————————作者简介:李同生(1953—),男,教授,从事聚合物摩擦材料研究40余年。
PTFE 复合材料摩擦学性能的研究李同生辛元石(聚合物分子工程国家重点实验室复旦大学高分子科学系,上海200433)摘要:纳米科技、纤维化处理和新型材料等高新技术的发展为改善聚四氟乙烯(PTFE )的耐磨性提供了新途径。
PTFE摩擦学改性的目的之一在于提升其抗蠕变性,而摩擦过程中PTFE 能否在对偶表面形成牢固附着的转移膜仍是PTFE 润滑、耐磨材料研究应倍加关注的重点。
关键词:聚四氟乙烯;复合材料;纳米技术;转移膜0前言众所周知,聚四氟乙烯(PTFE )具有优异的润滑性、优良的耐腐蚀性和热稳定性。
然而,PTFE 具有耐磨性差、易发生低温蠕变(冷流)等固有缺点,很大程度上限制了其单独作为润滑材料的使用。
相关研究也几无例外地围绕着如何改善和提升PTFE 的抗蠕变性和抑制其特有的片晶滑移式磨损而展开。
近年来,纳米科技、纤维化处理和新型材料等高新技术的发展为此提供了有效的手段。
纳米PTFE 的小尺寸化,可以有效减小片晶滑移式磨损,仅2%(质量分数)的添加量就可以得到具有很好润滑性的聚甲醛自润滑材料[1]。
此外,通过将纳米PTFE 浸渍到微米至亚毫米级孔隙中,使其作为润滑剂固定在钢板-青铜粉烧结形成的多孔层上,可以制得氟塑料-铜粉烧结层-金属板材结构的三层复合材料。
纤维化使PTFE 高分子链得以在聚集形态和结构上得到改变,从而大幅度提升PTFE 的拉伸、抗压强度等宏观力学性能,同时也有效抑制了PTFE 的磨损。
通过摩擦学材料设计,将PTFE 纤维与芳纶等其他纤维以织物形式复合,并通过浸渍树脂等手段,可研制出高承载、高耐磨的自润滑衬里材料[2]。
利用金属基体的高强度将PTFE 约束在高力黄铜基材中而设计出的镶嵌型PTFE 自润滑材料,在显著提升其承载能力的同时,还具有摩擦因数小、耐磨寿命长、适用温度宽、抗冲击性能好及对粉尘等恶劣环境适应性强等优点,从而极大地拓宽了PTFE 在工程机械、水利水电工程等领域的应用。
PTFE基三层复合材料的摩擦学性能分析
目录中文摘要 (1)英文摘要 (2)第一章绪论 (3)1.1 自润滑复合材料的研究及应用 (3)1.2 自润滑复合材料的类型 (3)1.3 自润滑复合材料及其摩擦学研究现状 (5)1.4 PTFE基三层复合材料的研究及应用 (5)1.5本论文研究的目的及内容 (7)第二章 PTFE三层复合材料实验测试 (8)2.1 实验装置 (8)2.2 实验条件 (9)2.3 实验小结 (10)第三章不同填料组合对复合材料摩擦学性能的影响 (11)3.1 三层复合材料的配方 (11)3.2 干摩擦条件下的实验结果和分析 (11)3.2.1 实验条件 (11)3.2.2 实验结果 (12)3.2.3 实验分析 (13)3.3 边界润滑条件下的实验结果和分析 (22)3.3.1 实验条件 (22)3.3.2 实验结果 (22)3.3.3 实验分析 (23)3.4 油润滑条件下的实验结果和分析 (33)3.4.1 实验条件 (33)3.4.2 实验结果 (33)3.4.3 实验分析 (34)3.5 本章小结 (43)第四章不同填料的PTFE基三层复合材料磨损机理分析 (44)4.1 不同填料加入量对磨损机理的影响 (44)4.1.1 石墨加入对磨损机理的影响 (44)加入对磨损机理的影响 (45)4.1.2 MoS24.2 填料种类对磨损机理的影响 (46)4.3 多种填料协同添加对磨损机理的影响 (47)4.4 本章小结 (49)第五章结论及展望 (50)5.1 结论 (50)5.2 展望 (50)致谢 (50)参考文献 (50)插图清单未找到图形项目表。
图4.1.2干摩擦12#和13#光学显微照错误!未定义书签。
图4.2 干摩擦22#和23#光学显微照 .................................... 错误!未定义书签。
图4.3 干摩擦10#,12#和14#光学显微照 (49)表格清单未找到图形项目表。
PTFE复合材料力学性能及摩擦磨损机理的研究
58
5 6
6 ——磨痕 宽度 R ——钢轮半 径 , 2 m 为 0m
— —
5 4
0
l 0
2 0
3 0
40
5 O
6 O
c 含量, Ⅱ %
滑 动 距 离 , 304 m 为 2
洞或气泡而完全充满 聚 四氟乙烯 , 么在受力 截 面上 聚 四氟 乙 那
烯 的 面 积 必 然 小 于纯 聚 四氟 乙烯 构 成 的 材 料 。在 外 力 作 用 下 聚
四氟乙烯从 锡青 铜粉 颗粒表 面被拉 开 , 因承受外 力 的总面 积减 小 , 以锡青铜粉填 充聚 四氟 乙烯 复合材 料 的拉 伸强 度较 未填 所 充体系有所 下降 。填料的加人常使 聚合 物材料 的硬度增 大。邵 氏硬度 的测试是将 规定形 状 的压针 , 在标 准的 弹簧压力 下压 入
a r sr a" n t e d o d t n b a ie we li h r c n ii . y o Ke r s:tn b n e;f c in;唧 y wo d i r z o i o r t ;we ;me h n s r a c a im
随着工业技术的发展 , 聚四氟 乙烯 ( T E 因其 优异 的化学 PF ) 稳定性 、 热稳 定性好 、 低摩 擦系 数等 优点 , 得到 了广 泛 地应 用 。 但聚四氟 乙烯又存 在力学性 能欠佳 、 易蠕 变 、 耐磨 损等 缺点 , 不 为了拓展其应用领 域, 善其 力学 性能 、 改 增强抗 蠕变 性 、 提高 耐 磨性 , 必须对其 进行 填充 改性 。填 充材 料 主要 有青 铜 粉 、 纤 碳 维、 、 碳 玻璃纤维 、 石墨 、 二硫化钼 、 聚苯酯 、 聚酰 亚胺 等 , 充后 , 填 聚四氟 乙烯的抗蠕 变性 、 耐压性 、 耐磨 损性能大 幅提高 - 。 目 - 前, 关于聚四氟 乙烯 复合材料 填充 改性机 理方面 的研究 报道较 少。针对锡青 铜 粉改性 聚 四氟 乙烯 复合 材料 的研 究进 展 与不 足, 本文着重研究不 同 比例 的锡青 铜粉在不 同介质 下对 聚四氟 乙烯 复合材料摩擦磨损 性能 , 以及锡 青铜粉 的含量 对复合 材料 力学性能 的影响 , 并探讨其作用机理 。
固体润滑剂在高温高压环境下的摩擦学性能研究
固体润滑剂在高温高压环境下的摩擦学性能研究在现代工业中,润滑剂是不可或缺的一种重要材料。
对于高温高压条件下的工业生产,润滑剂的要求更为苛刻,需要具有较高的热稳定性和抗压性能。
为了满足这一需求,固体润滑剂应运而生。
固体润滑剂是指在摩擦副中,通过形成固态润滑膜,减少金属间的直接接触,从而降低磨损和摩擦系数的材料。
因此,在高温高压环境下的摩擦学性能研究中,固体润滑剂是一种非常有研究价值的材料。
高温高压环境下润滑剂的需求在机械运转过程中,由于零件受到摩擦力的作用,会导致磨损和能量消耗。
润滑剂在令两个机械银屑接触前引入,减小了接触所需要的摩擦力,从而减少了零件间的相互接触,保证了机械的正常协作,减长了零件的使用寿命。
除此之外,润滑剂在机械运转中还有冷却、防腐和防腐蚀作用。
然而,在高温高压的环境下,润滑剂的性能会大大降低,因为高温会导致硬脂酸类润滑剂软化失去润滑性能,而高压和较高的密封性能需求则要求润滑剂具备更高的抗压性。
因此,固体润滑剂在提升高温高压环境下机械运转的可靠性方面有着很好的应用前景。
固体润滑剂的基本要求固体润滑剂的基本要求是具有较低的摩擦系数和磨损率,在高温环境下具有长时间的热稳定性能。
固体润滑剂最常用的材料是钨、黏土和膨胀石墨等金属和非金属材料。
实验研究目前,固体润滑剂在高温高压的环境下的摩擦和磨损学性能已经成为了国内外学术领域的热点问题。
研究人员使用高温高压摩擦磨损试验机,在固体润滑剂与金属之间进行摩擦磨损实验研究,通过观察和分析获得不同工作条件下固体润滑剂的性能表现。
部分实验表明,添加0.5% 左右量级的钨离子可实现较低的摩擦系数和磨损率。
但是其他一些实验表明,随着摩擦时间的增长,固体润滑剂在温度和压力条件下的性能会发生改变,摩擦副界面会形成额外的化学反应。
同时,固体润滑剂的稳定性也受到研究的关注。
实验人员利用基础波谷防锈法和热失重法研究了固体润滑剂在高温高压环境下的稳定性。
结果表明,高温环境下,稳态摩擦系数和磨损率也存在着一定的变化量。
不同填料填充PTFE复合材料的力学及摩擦磨损性能
不同填料填充PTFE复合材料的力学及摩擦磨损性能陈扶东;龚俊【摘要】采用共混-冷压-烧结制备工艺制备MoS2、聚酰亚胺和芳纶纤维填充的聚苯酯/聚四氟乙烯(POB/PTFE)复合材料,在MRH-3型高速环块摩擦磨损试验机和WD-W-200型万能材料试验机上考察不同填料对POB/PTFE复合材料力学性能和摩擦学性能的影响.实验结果表明:聚酰亚胺和芳纶与POB的协同润滑与减磨效应降低了POB/PTFE复合材料的摩擦因数与磨损量,并提高了复合材料的压缩模量和压缩强度;与MoS2/POB/PTFE复合材料相比,聚酰亚胺和芳纶纤维填充的POB/PTFE复合材料有着更好的力学性能、摩擦稳定性和耐磨性.【期刊名称】《润滑与密封》【年(卷),期】2014(039)005【总页数】5页(P13-16,46)【关键词】聚四氟乙烯;复合材料;摩擦学性能【作者】陈扶东;龚俊【作者单位】兰州理工大学机电工程学院甘肃兰州730050;兰州理工大学机电工程学院甘肃兰州730050【正文语种】中文【中图分类】TB323;TH117.1聚四氟乙烯(PTFE)作为斯特林发动机[1]活塞杆密封材料具有摩擦因数低、化学稳定性好及热稳定性优异等特点,是一种特别适合于制作滑动部件的自润滑聚合物,在碟式斯特林太阳能热发电技术领域得到了广泛的应用。
但因其易蠕变和耐磨性较差,很难满足一些特殊工况下的使用要求,一般都通过向其中加一些填料对其进行改性以弥补其不足[2]。
常用的填充材料[3]包括无机填料[4]和有机填料。
一般认为,适量的填料在PTFE基体中可提高其承载能力、热稳定性以及摩擦磨损性能等,从而有效地阻止PTFE带状结构的破坏,改变磨屑的形成机制和磨损机制,使纯PTFE的带状磨屑转变为复合材料的小磨屑。
有些填料还可以起到增强摩擦转移膜与摩擦对偶件表面的结合力,促进转移膜的形成的作用,从而大大降低复合材料的磨损。
聚苯酯(POB)填充PTFE可明显降低材料的摩擦因数,这是因为在摩擦过程中,镶嵌在基体PTFE中的POB承担了大部分载荷,摩擦主要发生在对偶与POB之间,又因为POB有良好的自润滑性,它与对偶上形成的转移膜之间的摩擦因数很小,因此聚苯酯(POB)填充PTFE复合材料的摩擦因数及磨损率明显降低。
聚四氟乙烯涂层在高载荷条件下的摩擦学性能研究
压力与摩擦因数服从负指数衰减模型 ( iE pnni ea) Ft xoet l cy ,随着载荷的增加 ,静摩擦 因数和滑动摩擦 因数先迅速降 aD 低,然后趋于定值。
关键 词 :聚 四氟 乙烯 :T I7 1 文 献标 识码 :A 文 章编 号 : 24— 10 (0 7 H 1. 0 5 0 5 20 )6— 8 3 0 4—
侯根 良 乔小平 苏勋家 王延斌 梅振兴 徐可为
( .第二炮兵工程学院 陕西西安 70 2 ;2 1 10 5 .西安交通大学金属材料强度国家实验室 陕 西西安 70 4 10 9)
摘 要 :制 备 了以 4 为 基 体 的 聚 四氟 乙烯 ( IE) 涂 层 ,利 用 自制 的 高 载 荷 条 件 下 摩 擦 因 数 测 试 装 置 研 究 了 5钢 FF F E涂层 的摩 擦 学性 能 ,结 果表 明 :P F T E涂层 在 4— 0M a 围 内具有 优 良 的减 摩性 能 ,最 低摩 擦 因 数 为 00 2 9 P 范 .3 。正
Ab ta t lI o tn swe es ry d o 5 c r o te. n od rt n e t ae tef cinb h vo fte P rE o t src : ' c ai g r p a e n 4 ab n se 1 I r e oi v si t h r t e a iro h 1F c a- Y FE g i o
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PTFE复合材料的摩擦学性能及力学性能
第21卷第2期高分子材料科学与工程Vo l.21,N o.2 2005年3月POLYM ER M AT ERIALS SCIENCE AND ENGINEERING M ar.2005 PTFE复合材料的摩擦学性能及力学性能X张招柱,曹佩弦,王 坤,刘维民(中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室,甘肃兰州730000)摘要:利用M M-200型磨损试验机,对不同填料填充PT FE复合材料的摩擦磨损性能进行了研究,并探讨了淬火处理对PT FE复合材料摩擦学性能及力学性能的影响。
研究发现,几乎所有填料均可大大降低PT FE复合材料的磨损,但其对P T FE复合材料性能的影响差别较大。
聚苯脂填充P T F E复合材料虽然具有良好的摩擦磨损性能,但是其拉伸强度较小。
P I增大了PT FE复合材料的摩擦系数,随着P I含量的增加,P T F E复合材料的拉伸强度增大,而其伸长率则减小。
CdO填充P T F E复合材料虽具有良好的摩擦性能,但其伸长率较大。
淬火处理使PT FE复合材料的结晶度下降,从而导致P T F E复合材料的硬度减小、耐磨性变差。
关键词:P T F E复合材料;摩擦磨损;力学性能中图分类号:O631.2+1 文献标识码:A 文章编号:1000-7555(2005)02-0189-04 聚四氟乙烯(PTFE)是一种优异的固体润滑材料,它具有低的摩擦系数和良好的化学稳定性及热稳定性,但PT FE的耐磨性较差。
目前,人们已用不同种类的填料对PTFE进行填充改性,并对PTFE复合材料的摩擦磨损性能进行了大量的研究[1~4],但是淬火处理对PT FE复合材料摩擦学性能及力学性能影响的研究尚未见有详细报道。
本文着重采用聚酰亚胺、聚苯脂、CdO、Cu粉、玻璃纤维及炭纤维等对PTFE进行填充改性,利用MM-200型磨损试验机对PT FE复合材料在干摩擦条件下的摩擦磨损性能进行了研究,并探讨了淬火处理对PT FE复合材料摩擦学性能及力学性能的影响。
无机非金属固体润滑剂的摩擦学性能
无机非金属固体润滑剂的摩擦学性能(无机非金属固体)润滑剂种类较多,具有代表性的物质有石墨、氟化石墨、氮化硅、氮化硼、云母、滑石和玻璃等。
无机非金属固体润滑剂具有重量轻和体积小等特点,是一种天然的优质润滑剂。
无机非金属固体润滑剂凭借自身抗氧化本领强、硬度高、耐腐蚀性强、产品尺寸精准明确度高,可以很好地解决高辐射、高真空、高处与低处不冷不热强腐蚀等特别工况下的润滑难题等优势,已经在润滑领域得到了广泛的关注。
无机非金属固体润滑剂的讨论比较多,讨论面也比较广。
在此重要介绍目前应用比较多的石墨、氟化石墨等无机非金属固体润滑剂的摩擦学性能。
1石墨的摩擦学性能(石墨)是碳的一种形态,外观呈黑色,有脂肪质的滑腻感,密度为2.2g/cm3~2.3g/cm3,熔点为3527℃。
石墨的分子结构是同一层内的碳原子坚固地结合在一起,不易破坏;层与层之间的碳原子则是由较弱的范德华力相连接,层与层的间距为0.335nm。
石墨具有龟甲状排列的碳原子平行层,在1m厚的结晶中就有几千层重叠的原子层,受到剪切力之后易于滑动,这就使得石墨充足固体润滑剂的要求。
石墨具有较好的高温安靖性,粘着性和化学稳定性,摩擦因数为0.05~0.19。
Alberts等讨论了纳米石墨在摩擦面的润滑性能。
讨论结果表明,在D—2型钢表面摩擦过程中,纳米石墨能很好地降低摩擦力和比能,并且能抛光摩擦表面。
侯越峰等通过湿法化学研磨方法制备了纳米石墨滤饼,并通过相转移方法转移到润滑油中,得到了分散稳定性良好的纳米石墨润滑油。
用四球摩擦磨损试验机讨论了其抗磨性、承载本领和摩擦因数,并通过扫描电镜对磨斑的形貌进行了察看。
结果发觉,在392N的负荷下,在基础油中加入纳米石墨后,基础油的磨斑直径由0.52mm下降至0.46mm,摩擦因数由0.0867下降至0.0612,承载本领基本保持不变。
依据试验结果推想,纳米石墨在金属表面上实际上起到了“分子滚珠”的作用,降低了摩擦。
王海斗等选用无机硅水基涂料作为溶剂,石墨与金属锌粉(尺寸均为5m左右)作为溶质,利用刷涂法在钢基体表面制备石墨固体润滑涂层,利用MM—200型摩擦磨损试验机对不同石墨含量的固体润滑涂层进行了认真的摩擦学性能对比试验,选用的固体润滑层中石墨的质量分数分别为10%,26%,28%,30%,32%,34%和50%。
烧结工艺对PTFE自润滑轴承材料摩擦性能的影响[1]
试验与分析 烧结工艺对PTFE自润滑轴承材料摩擦性能的影响俞建卫,李卫荣,焦明华,马少波,刘 (合肥工业大学 摩擦学研究所,合肥 230009)摘要:聚四氟乙烯(PTFE)-铜粉-钢背复合材料是一种广泛应用的三层结构自润滑轴承材料,具有良好的减摩耐磨性能。
探讨了烧结工艺对其摩擦磨损特性的影响,试验结果表明:在372±4℃时烧结成形的材料的摩擦系数较小,承载能力较大,磨损量较小,表现出了最佳的摩擦磨损特性。
关键词:自润滑轴承;聚四氟乙烯塑料;摩擦磨损;烧结工艺中图分类号:T H133.33;TF124.5+1 文献标志码:A 文章编号:1000-3762(2007)08-0024-04Effects of S i n ter i n g Technology on Tr i bolog i ca l Properti es ofPTFE Self2lubr i ca ti on Bear i n g M a ter i a lsY U J ian-wei,L IW ei-r ong,J I A O M ing-hua,MA Shao-bo,L I U Kun(I nstitute of Tribol ogy,Hefei University of Technol ogy,Hefei230009,China)Abstract:PTFE-br onze powder-steel is a widely used three-layer self2lubricating bearing material with good anti2 fricti on and anti2wear.The effects of sintering para meters on its tribol ogical p r operties are discussed.The results show that this composite bearing material has the op ti m al tribol ogical p r operties with l ower fricti on coefficient and wear less, sintered at the te mperature372±4℃.Key words:self2lubricating bearing;PTFE;fricti on and wear;sintering technol ogy1 概述自润滑复合材料可以在无油润滑条件下工作,维护方便,因而广泛应用于各种机械设备[1]。
两种固体润滑涂层转动微动摩擦学特性研究的开题报告
两种固体润滑涂层转动微动摩擦学特性研究的开题报告题目:两种固体润滑涂层转动微动摩擦学特性研究研究背景:润滑在机械工程中起着至关重要的作用,它能降低机械零件的摩擦系数,减少能源损耗,延长机械零件的使用寿命。
目前,在机械工程领域中,有很多种不同的润滑方式,如固体润滑、流体润滑等。
在这些润滑方式中,固体润滑因其可靠性好、维护成本低、环境友好等特点,被越来越广泛地应用于各种机械设备中。
研究内容:本文选取两种不同类型的固体润滑涂层,对其在转动微动下的摩擦学特性进行研究。
首先,对所选涂层进行表征,包括涂层的厚度、硬度、表面粗糙度等,总结其物理化学性质。
然后,在实验室环境下,采用旋转磨损试验仪,研究两种涂层的微动摩擦系数、摩擦学特性以及涂层磨损机理。
最后,对比分析两种涂层的优缺点,为涂层在实际应用中的选择提供参考。
研究方法:本研究采用试验研究法和理论分析法相结合的方法,主要包括以下步骤:1.选取两种不同类型的固体润滑涂层进行测试和对比;2.对选取的两种涂层进行表征,包括硬度测试、SEM等常见表征测试;3.设计转动微动实验方案,使用旋转磨损试验仪进行实验研究;4.对实验数据进行统计分析和处理,得出两种涂层在转动微动下的摩擦学性能以及磨损机理;5.结合实验结果,对比分析两种涂层的优缺点,为实际应用中的选择提供参考。
预期结果:该研究将研究两种不同类型的固体润滑涂层的转动微动摩擦学特性,并比较两种涂层的优缺点。
通过研究,我们预计可以得到以下结果:1. 两种涂层的微动摩擦系数和磨损机理;2. 两种涂层的优缺点比较分析,为涂层在实际应用中的选择提供参考。
研究意义:本文对于提高机器设备的耐用性和性能,降低维护成本,减少环境污染等具有一定的现实意义。
同时,本文研究的涂层在航空、汽车、机床、轴承等领域中有着广泛的应用前景,对于相关行业的工程技术人员具有一定的参考价值。
PTFE及PEEK基复合材料的摩擦学特性研究
PTFE及PEEK基复合材料的摩擦学特性探究摩擦学是探究材料间互相作用的学科,主要涉及摩擦、磨损和润滑等方面。
其中,复合材料是一种由两种或多种不同材料组合而成的材料,具有综合性能优异的特点。
因此,对于复合材料的摩擦学特性探究具有重要意义。
本文主要以PTFE(聚四氟乙烯)及PEEK(聚醚醚酮)为基础材料,探究复合材料的摩擦学特性。
PTFE是一种常见的无机高分子材料,具有良好的耐磨损性和化学稳定性。
PEEK是一种高性能工程塑料,具有高强度、高温特性和优异的摩擦学性能。
起首,混合PTFE和PEEK制备成复合材料。
通过加工技术,将PTFE颗粒与PEEK树脂进行混合,然后通过压力和温度的控制,使其固化成复合材料。
通过扫描电子显微镜观察材料表面形貌,结果显示PTFE和PEEK匀称分布于复合材料中,且形成了较为紧密的结合。
接下来,通过摩擦系数测试分析PTFE及PEEK基复合材料的摩擦学特性。
使用一台万能材料试验机,将试样固定在试验台上,然后通过施加一定的力,使试样与钢球发生摩擦。
同时,通过另一台力传感器测量并记录试样与钢球间的摩擦力。
在试验过程中,控制试验温度和速度,以模拟实际工况下的摩擦条件。
试验结果显示,PTFE及PEEK基复合材料具有较低的摩擦系数。
这是因为PTFE具有良好的自润滑性能,能够缩减试样与钢球之间的接触阻力。
而PEEK的高温性能和高强度使其在摩擦过程中具有较高的耐磨损性。
因此,PTFE及PEEK基复合材料的综合摩擦学性能得到了显著改善。
进一步探究发现,复合材料的摩擦学性能与材料比例、温度和压力等因素密切相关。
较低的PTFE含量会降低摩擦系数,而适量的PEEK含量能够提高复合材料的耐磨损性。
在高温条件下,PTFE及PEEK基复合材料的摩擦性能依旧稳定。
综上所述,PTFE及PEEK基复合材料具有良好的摩擦学特性。
通过合理的材料比例和加工工艺,可以有效改善复合材料的摩擦性能。
这对于工业领域中涉及到摩擦和磨损的应用具有重要意义,例如轴承、密封件和机械零件等。
聚苯酯填充聚四氟乙烯机械性能和摩擦学性能研究
c i e n t i s i f r s t i n c r e a s e d a n d t h e n d e c r e a s e d. t h e we r a r a t e i s d e c r e a s e d. Wi t h t h e i n c r e a s i n g i n a p p l i e d l o a d. t h e f r i c t i o n c o e f -
与聚苯酯含量成正比,而拉伸强度和拉断裂伸长率与聚苯酯含量成反 比;改性 P T F E材料 的摩擦 因数随聚苯酯含量增 加先增大后减小 ,体积磨损率则呈减小趋势 ;改性 P T F E材料 的摩擦 因数随着载荷增大而减 小,而磨痕宽度随载荷的
增 大 而 增大 ;质 量分 数 2 0 % 聚苯 酯 改性 P T F E的综 合 l 生能最 优 ,并 且 具 有很 好 的稳定 性 ,在航 空 液 压 油 浸 泡后 其 性 能
h a r d n e s s o f POB il f l e d P TFE c o mp o s i t e s i s i n c r e a s e d, t h e t e n s i l e s t r e n g t h a n d e l o n g a t i o n a r e d e c r e a s e d, t h e f r i c t i o n c o e f f i —
2 0 1 7年 1 月
润滑与密封
L UBRI CATI ON ENGI NEERI NG
‘
J a n . 2 0 l 7 来自第4 2卷 第 1 期
DOI :1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 0 2 5 4 — 01 5 0 . 2 0 1 7 . 01 . 0 1 6
填充聚四氟乙烯复合材料在水润滑条件下的摩擦磨损特性研究
填充聚四氟乙烯复合材料在水润滑条件下的摩擦磨损特性研究
的报告,600字
本报告主要研究了聚四氟乙烯复合材料在水润滑条件下的摩擦磨损特性。
样品的准备和试验测量方法,采用力学接触实验装置,其中转轮采用光学磨料床,判断材料在水润滑摩擦磨损过程中的性能,并获得接触系数分布随时间的变化情况、摩擦系数和摩擦系数的变化形式。
实验结果表明,聚四氟乙烯复合材料在水润滑条件下,其摩擦系数相对较低,一开始保持几乎不变,然后随着磨损时间持续增加而显著增加,而接触系数也随着磨损时间的增加逐步降低。
此外,根据接触系数变化情况分析,可知聚四氟乙烯复合材料在水润滑条件下的摩擦磨损特性有着较高的耐磨性能,磨损形式为失稳性磨损,在某一时刻突然加速,而之后缓慢减速。
综上所述,本研究证明聚四氟乙烯复合材料在水润滑条件下的摩擦磨损特性具有较高的耐磨性能,可以用于高摩擦环境中的相关应用。
氟化石墨烯基功能润滑材料的设计制备、界面调控及其摩擦学性能研究
氟化石墨烯基功能润滑材料的设计制备、界面调控及其摩擦学性能研究氟化石墨烯基功能润滑材料的设计制备、界面调控及其摩擦学性能研究摘要:摩擦学性能是评价材料润滑性能的重要指标之一,而氟化石墨烯作为一种新型的功能材料,具有优异的润滑特性。
本文重点研究了氟化石墨烯基功能润滑材料的设计制备、界面调控以及其摩擦学性能。
首先介绍了氟化石墨烯的结构特点和制备方法,然后从界面调控的角度分析了氟化石墨烯与基体材料之间的相互作用,并探讨了界面调控对摩擦学性能的影响。
最后详细阐述了氟化石墨烯基功能润滑材料的摩擦学性能研究进展,包括摩擦系数、磨损量以及摩擦耐久性等方面的研究结果。
关键词:氟化石墨烯;功能润滑材料;界面调控;摩擦学性能1. 引言摩擦学性能是材料表面润滑性能的重要指标之一,对于降低能量消耗、延长材料使用寿命等具有重要意义。
近年来,氟化石墨烯作为一种新型的功能材料,引起了广泛的关注。
氟化石墨烯具有独特的结构和性质,在摩擦学领域具有广阔的应用前景。
因此,研究氟化石墨烯基功能润滑材料的设计制备、界面调控及其摩擦学性能具有重要的理论和实际意义。
2. 氟化石墨烯的结构特点和制备方法氟化石墨烯是一种由氟原子取代石墨烯的材料,具有类似石墨烯的二维层状结构。
氟化石墨烯具有独特的性质,如优异的润滑性能、高的化学稳定性和热稳定性。
制备氟化石墨烯的方法主要有化学气相沉积法、机械剥离法等。
3. 氟化石墨烯与基体材料的界面调控氟化石墨烯与基体材料之间的相互作用对于材料的摩擦学性能具有重要影响。
界面调控是提高氟化石墨烯基润滑材料摩擦学性能的关键。
通过改变界面的结构、组成和形貌等调控方法,可以有效控制氟化石墨烯与基体材料之间的相互作用,从而实现摩擦学性能的优化。
4. 氟化石墨烯基功能润滑材料的摩擦学性能氟化石墨烯基功能润滑材料具有优异的摩擦学性能,显示出很高的摩擦系数和低的磨损量。
研究表明,界面调控对于提高氟化石墨烯基功能润滑材料的摩擦学性能具有重要影响。
评价固体润滑膜的一种齿轮试验装置
评价固体润滑膜的一种齿轮试验装置固体润滑膜在机械领域中扮演着重要的角色,为了更好地研究和评价其性能和效果,需要进行一系列的试验。
本文介绍一种齿轮试验装置,用于评价固体润滑膜在齿轮传动中的作用和表现。
该齿轮试验装置由润滑膜材料、齿轮组件、电动机等组成。
其中,润滑膜材料选择的是聚四氟乙烯(PTFE),这是一种具有良好耐磨性和耐腐蚀性的材料,且具有较低的摩擦系数,能够有效减少齿轮间的摩擦和磨损。
齿轮组件由两个齿轮组成,分别为主动齿轮和从动齿轮。
电动机通过传动系统驱动主动齿轮转动,从而带动从动齿轮转动。
在转动的过程中,润滑膜材料被涂覆在齿轮表面上,并起到了润滑、减摩和防止齿轮磨损的作用。
在试验过程中,我们对齿轮的转速、扭矩、温度、摩擦系数等参数进行了监测和记录。
通过对试验数据的分析,我们得出了以下结论:首先,采用了聚四氟乙烯作为润滑膜材料的齿轮试验装置具有较低的摩擦系数,能够有效减少齿轮间的摩擦和磨损,从而提高了齿轮传动的效率和使用寿命。
其次,随着转速的增加,润滑膜材料的涂覆厚度逐渐降低,从而导致摩擦系数的增加。
因此,在实际应用中需要注意调节润滑膜材料的涂布量,以保证齿轮传动的稳定性和可靠性。
最后,温度是影响润滑膜材料性能和寿命的重要因素。
在试验中,我们发现当润滑膜材料温度达到一定值时,其性能会出现不可逆的变化。
因此,在实际使用过程中需要注意对润滑膜材料的温度进行监测和控制,以充分发挥其作用并保证使用寿命。
总之,该齿轮试验装置是一种简单、可靠、有效的评价固体润滑膜性能的方法,具有一定的应用前景和推广价值。
在齿轮传动中,润滑膜的作用是非常重要的。
它既可以减少齿轮间的摩擦和磨损,提高齿轮传动的效率和稳定性,还可以延长齿轮的使用寿命。
因此,评价固体润滑膜在齿轮传动中的性能和效果是非常重要的。
目前,在实际应用中,人们通常采用试验方法来评价固体润滑膜的性能和效果。
这种试验方法除了齿轮试验装置,还包括拉伸试验、钢/钢滑动磨损试验等。
PTFE基耐磨固体润滑涂层的摩擦学性能
PTFE基耐磨固体润滑涂层的摩擦学性能杨伟春;康鹏飞;陈毅明;郭培锐;邱明【摘要】采用黏接固体润滑涂层法,以聚四氟乙烯为润滑剂,利用喷涂方式在试样上制备2种PTFE 基固体耐磨涂层,并采用HSR-2M型高速往复式摩擦磨损试验机对其摩擦学性能进行研究。
研究结果表明,水性全氟涂层的摩擦因数不稳定且明显高于油性全氟;随着固化条件的改变,涂层的摩擦因数和磨损量也出现不同程度的变化;当采用油性全氟为润滑剂,固化温度为260℃,固化时间为30 min时,PTFE基耐磨涂层的摩擦因数和磨损量均最小,此时涂层的摩擦学性能最优。
%Based on the bond solid lubricant coating method,two kinds of PTFE base solid wear-resisting coatings were prepared on the disc sample by spraying method and using PTFE as solid lubricant,and their tribological properties were investigated by HSR-2M high-speed reciprocating tribo-tester.The results show that the friction coefficient of water-based perfluorinated coating is unstable and apparently higher than that of oily perfluorinated coating.Friction coefficient and wearing capacity of the coatings are changed at a different degree along with the change of the curing conditions of the coat-ings.When using oily perfluorinated compound as solid lubricant and selecting the curing temperature of 260 ℃ and the curing time of 30 min,the prepared PTFE base wear-resistant coating has the lowest friction coefficient and wearing capac-ity,and the optimal tribological properties.【期刊名称】《润滑与密封》【年(卷),期】2014(000)010【总页数】4页(P92-95)【关键词】聚四氟乙烯;耐磨涂层;固化;摩擦磨损【作者】杨伟春;康鹏飞;陈毅明;郭培锐;邱明【作者单位】新昌县产品质量监督检验所浙江新昌312500;新昌县产品质量监督检验所浙江新昌312500;新昌县产品质量监督检验所浙江新昌312500;河南科技大学机电工程学院河南洛阳471003;河南科技大学机电工程学院河南洛阳471003【正文语种】中文【中图分类】TH117.1固体润滑是将一些固体润滑剂以粉末或薄膜的形式使用,这些固体润滑剂具有减小摩擦和磨损的作用。
聚四氟乙烯涂层在高载荷条件下的摩擦学性能研究_侯根良
2007年6月第32卷第6期润滑与密封L U B R I C A T I O NE N G I N E E R I N GJ u n e 2007V o l .32N o .6收稿日期:2007-01-05作者简介:侯根良(1970—),男,副教授,博士后,主要从事新材料开发与材料表面改性的研究.E -m a i l :h o u g e n l i a n g @163.c o m .聚四氟乙烯涂层在高载荷条件下的摩擦学性能研究侯根良1,2 乔小平1 苏勋家1 王延斌1 梅振兴1 徐可为2(1.第二炮兵工程学院 陕西西安710025;2.西安交通大学金属材料强度国家实验室 陕西西安710049)摘要:制备了以45#钢为基体的聚四氟乙烯(P T F E )涂层,利用自制的高载荷条件下摩擦因数测试装置研究了P T F E 涂层的摩擦学性能,结果表明:P T F E 涂层在4~90M P a 范围内具有优良的减摩性能,最低摩擦因数为0.032。
正压力与摩擦因数服从负指数衰减模型(F i t E x p o n e n t i a l D e c a y ),随着载荷的增加,静摩擦因数和滑动摩擦因数先迅速降低,然后趋于定值。
关键词:聚四氟乙烯;涂层;高载荷;摩擦因数;拟合中图分类号:T H 117.1 文献标识码:A 文章编号:0254-0150(2007)6-084-3S t u d y o n F r i c t i o n B e h a v i o r f o r P T F EC o a t i n g s u n d e rO v e r l o a d C o n d i t i o n sH o uG e n l i a n g 1,2 Q i a o X i a o p i n g 1 S uX u n j i a 1 Wa n gY a n b i n 1 M e i Z h e n x i n g 1 X uK e w e i2(1.T h e S e c o n d A r t i l l e r y E n g i n e e r i n g C o l l e g e ,X i 'a nS h a a n x i 710025,C h i n a ;2.S t a t e K e y L a b o r a t o r y f o r M e c h a n i c a l B e h a v i o r o f M a t e r i a l s ,X i 'a n J i a o t o n g U n i v e r s i t y ,X i 'a nS h a a n x i 710049,C h i n a )A b s t r a c t :P T F Ec o a t i n g s w e r e s p r a y e d o n 45c a r b o n s t e e l .I n o r d e r t o i n v e s t i g a t e t h e f r i c t i o n b e h a v i o r o f t h e P T F Ec o a t -i n g i no v e r l o a d i n g c o n d i t i o n s ,t h es e l f -d e s i g n e df r i c t i o nt e s t e r w a s e m p l o y e dt ot e s t t h e s t a t i c a n ds l i p p a g e f r i c t i o n c o e f f i -c i e n t .T h e e x p e r i m e n t a l r e s u l t s s h o wt h a t w i t h t h e c o n t a c t p r e s s u r e r a n g e f r o m 4t o 90M P a ,t h e P T F Ec o a t i n g s h a v e e x c e l -l e n t f r i c t i o n -r e d u c t i o n c a p a c i t y ,t h e l o w e s t f r i c t i o n c o e f f i c i e n t i s 0.032.T h e e x p e r i m e n t a l d a t a w e r e f i t t e d ,t h e f i t t i n g r e s u l t s s h o wt h a t t h e p r e s s u r ea n dt h e f r i c t i o nc o e f f i c i e n t a r ec o n s i s t e n t w i t ht h ee x p o n e n t i a l d e c a y ,a st h ec o n t a c t p r e s s u r ei n -c r e a s e ,t h e s t a t i c f r i c t i o n c o e f f i c i e n t a n d s l i p p a g e f r i c t i o n c o e f f i c i e n t d e c r e a s e q u i c k l y a t f i r s t ,t h e nt h e y b e c o m e s t a b l e .K e y w o r d s :P T F E ;c o a t i n g s ;o v e r l o a d ;f r i c t i o nc o e f f i c i e n t ;f i t 聚四氟乙烯(P T F E )具有化学惰性、热稳定性和摩擦因数低等优异的性能[1-3],是最常用的自润滑材料。
粘结PTFE基固体润滑涂层在油润滑下的摩擦学性能
粘结PTFE基固体润滑涂层在油润滑下的摩擦学性能
杨瑞杰;冶银平;万宏启;周惠娣;陈建敏
【期刊名称】《材料保护》
【年(卷),期】2011(44)8
【摘要】为了使粘结固体润滑涂层广泛应用于高新技术领域,探讨了不同滑移速度和载荷下聚酰亚胺粘结聚四氟乙烯(PTFE)基固体润滑涂层干摩擦和油润滑时的摩擦磨损性能,并对涂层与油复合润滑的机理进行了初步探讨。
结果表明:随载荷、滑移速度变化,该粘结固体润滑涂层干摩擦和油润滑下的摩擦系数均变化不大;油润滑下涂层的摩擦系数明显低于干摩擦下的;在低载(320 N)、低速(1.55 m/s)下润滑油使涂层表现出很好的摩擦磨损性能,但在高载(620 N)、高速(2.58 m/s)下润滑油反而会使涂层的摩擦磨损性能降低。
【总页数】3页(P66-68)
【关键词】粘结固体润滑涂层;PTFE;摩擦磨损;油润滑;干摩擦
【作者】杨瑞杰;冶银平;万宏启;周惠娣;陈建敏
【作者单位】兰州大学化学化工学院;中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TH117.1
【相关文献】
1.MoS2对PTFE基粘结固体润滑涂层摩擦学和附着性能的影响 [J], 郭培锐;邱明;李迎春;李庆林
2.PTFE基耐磨固体润滑涂层的摩擦学性能 [J], 杨伟春;康鹏飞;陈毅明;郭培锐;邱明
3.黏结PTFE固体润滑涂层在油润滑下的摩擦学性能研究 [J], 杨瑞杰;冶银平;万宏启;周惠娣;陈建敏
4.粘结固体润滑涂层在油润滑条件下的摩擦学性能 [J], 冶银平;陈建敏;周惠娣
5.不同填料填充的PTFE基粘结固体润滑涂层的摩擦磨损性能 [J], 田雪梅;邹李华;乔红斌
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聚四氟乙烯纤维织物耐磨材料的摩擦学特性研究
聚四氟乙烯纤维织物耐磨材料的摩擦学特性研究Introduction聚四氟乙烯纤维(PTFE)是一种高级的化学纤维,具有许多杰出的物理和化学性质,如极低的摩擦,防腐耐化学性和尺寸稳定性,故在各个领域得到了广泛的应用。
在纺织领域中,它也被广泛应用于制造高性能织物,这些织物通常被用于制造耐磨材料。
然而,由于其独特的物理和化学性能,研究聚四氟乙烯纤维织物的摩擦学特性是非常具有挑战性的。
Objectives本文旨在研究聚四氟乙烯纤维织物的耐磨材料的摩擦学特性,并探讨聚四氟乙烯纤维织物材料在实际工业环境中的应用潜力。
Materials and Methods在研究中,我们选择了聚四氟乙烯纤维织物(Teflon布)作为实验材料。
我们使用了球盘摩擦试验机来评估样本的摩擦系数和磨损特征。
在试验中,我们采用了不同的载荷和旋转速度,并用扫描电子显微镜(SEM)对试样表面进行了表征。
Results and Discussion从试验结果来看,Teflon布的摩擦系数在不同载荷和转速下均非常稳定,摩擦系数平均值为0.15。
在试验中,磨损特征是由于表面应力引起的。
在磨损过程中,Teflon布表面产生了微小的溃疡和裂痕,但并没有出现明显的磨损。
结论本研究结果表明,聚四氟乙烯纤维织物是一种极其稳定且拥有显著耐磨性能的材料,具有广泛的应用潜力。
在未来的工业应用中,聚四氟乙烯纤维织物可以被广泛应用于制造高性能耐磨材料以及其他应用领域中。
此外,Teflon布的材料特性的进一步研究可以有助于更好地理解其物理和化学特征,并进一步拓宽其应用范围。
聚四氟乙烯纤维织物是一种高性能耐磨材料,具有非常出色的稳定性和化学耐性,在各个领域得到了广泛的应用。
特别是在航空航天,医疗器械,汽车,制药和半导体等领域,Teflon布已成为首选材料之一。
然而,还有一些需要进一步研究和探索的问题,包括:1. Teflon布的磨损机制:虽然从试验结果中可以看出聚四氟乙烯纤维织物的摩擦系数稳定,但仍需要进一步探究其磨损机制。
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( 1 . X i n c h a n g P r o d u c t Q u a l i t y S u p e r v i s i o n a n d I n s p e c t i o n I n s t i t u t e , X i n c h a n g 3 1 2 5 0 0 , C h i n a ; 2 . S c h o o l o f Me c h a t r o n i c s E n g i n e e i r n g , H e n a n U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y , L u o y a n g 4 7 1 0 0 3 , C h i n a )
So l i d Lub r i c a t i o n Co a t i n g
Q i a n J i n g , Mi a o Y a n— w e i , Q i a n Y a —m i n g , F a n g J i a n— f e i , Q i u Mi n g
i p e C a r e t h e b e s t ,i t s c o mp r e s s i o n s t r e n th g i s t w i c e a s mu c h a s t h a t o f r e c i p e s A a n d B ,a n d t h e t o u g h n e s s i s s u p e i r o r . Ke y wo r d s :s o l i d l u b ic r a t i o n c o a t i n g;f ic r t i o n a n d we a r ;b o n d i n g s t r e n th g ;c o mp r e s s i o n
( 1 . 新 昌县产 品质量监督检测所 , 浙江 新 昌 3 1 2 5 0 0; 2 . 河 南科技大 学 机 电工程学院 , 河南 洛 阳 4 7 1 0 0 3 )
摘要 : 为 了探讨 P T F E基 固体润滑涂层 的摩擦学和力学性能 , 采用 H S R一2 M型高速往复式摩擦磨损试验机 、 I N . S T R O N 5 9 4 4拉压试验机和 D D L一 3 0 0电子万能试验 机分别对 P T F E基固体润滑涂层的摩擦 学性 能、 粘结性能和
中图分类号 : T H1 1 7 . 1 文献标志码 : A 文章 编 号 : 1 0 0 0—3 7 6 2 ( 2 0 1 3 ) 1 0— 0 0 2 2—0 3
Ex pe r i me n t s f o r Tr i bo l o g i c a l a n d Me c h a n i c a l Pr o p e r t i e s o f PTFE
抗压性能进行 研究 。结果表 明 : A配方涂层的粘结性 能较优 , 其粘结强度是 B配方和 C配方涂层的 4倍左右 ; B 涂层的力学性能最差 ; C涂层 的摩擦学性能和抗压性能最优 , 其抗压强度是 A和 曰涂层 的 2倍左 右 , 并且其韧性
也较好。
关键词 : 固体润滑涂层 ; 摩擦磨损 ; 粘结 强度 ; 压缩
曼 ! Q 二 Z
轴承
2 0 1 3 年1 0 期
CN41— 1 Biblioteka 48 /TH Be a r i n g 2 01 3, No .1 0
. . I 试 验与 分析
P T F E基 固体 润 滑涂 层 的摩 擦 学 和 力学 性 能试 验
钱菁 , 苗艳伟 , 钱 亚明 , 方建飞 , 邱明