改性二硫化钼填充型复合材料的磨损性能及机理研究

究及进展主要表现在… ： ①基础理论 ， 如磨粒磨损 、 粘着磨损、 疲劳磨损、 能量磨损、 剥层磨损、 腐蚀磨损 理论等 ； ②材料本体 ， 如从金属材料到非金属材料及 其 复合 材料 、 纳米 材料 等 ； 润滑材 料 ， 固体 润 滑 、 ③ 如 弹流润滑、 薄膜润滑 、 自润滑等 ； ④材料制备工艺及
过 程装备 ， 新 型 纳 米 材 料 制 备 工 艺 等 ； 表 面 工 如 ⑤ 程， 如表 面 处 理 、 强化 、 防护 等 ； 交 叉学 科 领 域 ， ⑥ 如
仿 生摩擦 学 、 过程 工 业 摩擦 学 、 纳米 摩 擦 学 、 擦 学 摩
公司； 硅烷偶 联 剂 （ ． ＾ 甲基 丙烯 酰氧基 丙基 三 甲氧基 ｙ 硅烷 ， Ｈ ７ ， Ｋ ５ ０ 工业 级 ） 南 京 裕 德恒 偶 联 剂 厂 ； ， 十六 烷基 三 甲基 溴化 铵 （ Ｔ Ｂ， 析 纯 ） 天津 市 博迪 化 ＣＡ 分 ， 工有 限公 司 ； 硬脂 酸 （ Ａ， 析纯 ） 天津 市凯 通 化学 Ｓ 分 ，
磨损率数据基本一致 ， 并据此得 出磨损机理 ： 摩擦 过程 中， 主要进行磨粒磨损和黏 附转移磨损 ， 开始时磨粒磨损 占主 导地位 ， 磨 损率较 高， 随后黏 附转移磨损逐渐 占据主导地位 ， 磨损 率较 小 ， 磨损过程 中两者 同时存在 ， 并且相 互转变。
关 键 词 ：二 硫 化 钼 ；表 面 改性 ；聚 苯硫 醚 ； 复合 材 料 ；磨 损 ；机 理
合材料 。磨损试 验 表 明， 充 型 复 合 材 料 的磨 损 率 均 低 于 未填 充 的 材 料 ， Ａ Ｍｏ：填 充 型 Ｐ ＳＰ 填 Ｓ／ Ｓ Ｐ ／ Ｐ的 磨 损 率 最 小 ， 为
０７１％ ，Ｈ ７／ Ｓ 填充型 Ｐ ｓＰ ．２ ６ Ｋ ５０ Ｍｏ Ｐ ／ Ｐ的 磨 损 率 是 填 充 型 试 样 中 最 高 的 ， ５ ４ ８ ％ ； 描 电镜 （ Ｅ 分 析 表 明 ， 损 程 度 与 为 ． １７ 扫 Ｓ Ｍ） 受
中图分类号 ： ＨＩ７ Ｔ １．１
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：１０ ０ ９ （０ ０ ０ ０ ２ ０ ０ ３— ９９ ２ １ ）４— ０６— ４
磨 损是 材料 摩 擦学 研 究 的主 要 方 面之 一 ， 常 通
是指 材料与 摩擦 副之 间 由于力学 、 物理 、 学作用 造 化
进行 了表 面改 性 ， 到 了 良好 亲油 性 的粉 体 。通 过 得
聚丙 烯 （ Ｐ 复 合 材料 ， 究 了材 料 的磨 损 性 能 ， Ｐ） 研 分
析 总结 了磨损 机理 。
ｌ 实
验
１ １ 药 品及 仪器 ． 二硫化 钼 （ 化学 纯 ） 天 津 市凯 通 化 学试 剂 有 限 ，
关 系 ， 国内外在 提 高 材 料摩 擦 磨 损 性 能方 面 的研 而
材 料 的性 能 及 应 用 具 有 现 实 指 导 意义 。 由于 Ｍｏ Ｓ 中 ＳＭｏＳ的键 角 与共价 键 的结构是 一 致 的 ， 邻 的 － ． 相
硫原 子层 之 间的键较 弱 ， 它们 之 间易发 生劈裂 ， 裂 劈
面表 面能低 ， 亲水 性 的 “Ｊ 是 。因 此 ， Ｍ Ｓ 将 ｏ ：粉末
添加到聚合物基复合材料 中之前 ， 为提高其与聚合 物 的界面相 容性 并 防 止 发 生 团 聚而 影 响 分散 性 ， 须 进行 表 面 改 性 Ｊ 。本 文 分 别 选 用 硅 烷 偶 联 剂
摘 要 ： 以硅 烷 偶 联 剂 （ Ｈ ７ ） 十 六 烷 基 三 甲基 溴化 铵 （ Ｔ Ｂ 、 脂 酸 （ Ａ 、 来 酸 酐 （ Ｋ ５０ 、 Ｃ Ａ ）硬 Ｓ ）马 ＭＡ） 其 复 合 改 性 剂 对 二 硫 化 及 钼 （ Ｓ ） 体 进 行 表 面 改性 ， 到 了 良好 亲 油 性 的 粉 体 ； 过 模 压 成 型 制 得 改 性 Ｍｏ 填 充 型 聚 苯 硫 醚 （ Ｐ ） 聚 丙烯 （ Ｐ 复 Ｍｏ 粉 得 通 Ｓ ＰＳ ／ Ｐ）
模压 成 型法制 得改性 Ｍｏ Ｓ 填充 型 聚 苯硫 醚 （ Ｐ ） ＰＳ／
成材料 表 面损伤 或剥 落 的现 象 。磨损是 造 成材料 失 效 的重要原 因 ， 因此 在 研 究 和 应 用 领 域 备 受 重 视 。
现代摩 擦学 研究 方 向是 从 宏 观 到微 观 ， 再从 微 观 到 宏观 ， 以建立 宏观 磨 损 性 能 与材 料 微 观 结构 之 间 的
采 用模 压成 型方 法 ， 一定 量 混合 物 料置 人 将
模具腔内， 一定时间、 在 温度 、 力 下 使 物 料充 分 熔 压 融 流 动 、 模 成 型 ， 火 ， 却 ， 模 得 到 改 性 Ｍ Ｓ 充 退 冷 脱 ｏ：
填 充 型 Ｐ ＳＰ Ｐ ／ Ｐ复合材 料 。
１ ４ 磨 损试 验 ．
２ ６
改性二硫化钼填充型复合材料 的磨损性 能及机理研 究
２１ ０ ０年 ７月
改性 二硫 化 钼填 充型 复合 材 料 的磨 损 性能 及 机理 研 究
张 建 强 ，冯辉 霞 ，邱 建 辉
（ ．兰州理工大学石 油化工学 院，甘肃兰州 ７ ０ ５ ；２ １ ３ ０ ０ ．日本秋 田县立大学系统科学技术学部 ，日本秋 田 ０ ５ｏ ５ ） １ －ｏ ５
二硫 化 钼 （ Ｓ ） 常用 的无 机 耐磨 填 料 ， 察 Ｍｏ 是 考
单 一改 性 ＿ ； ６ 复合改 性 ： 选定一 种 作 为改性 剂 不变 ， 一定 时 间后 再加 入其 它种 类 的改性 剂 ， 对粉 体
二 次 改性 。 １ ３ 复合 材料 制备 ．
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Ｍｏ， 材料 磨损 性 能 的影 响及 磨 损 机 理 的 研 究 对 Ｓ对
试 剂 有 限公 司 ； 马来 酸 酐 （ ＭＡ， 析 纯 ） 天津 市 永 分 ，
大化 学试剂 开发 中心 。
模 压成 型机 ， 自制 ； ＭＸ耐磨 性试 验 机 ， Ｑ 天津 材
料试 验机 厂 ；２ ３ ０型扫 描 电镜 。 ￥４０
１ ２ 二硫 化钼 改性 ．
仿 真模拟 等 ； 试验 、 ⑦ 测试 、 程监测 方 法 、 过 仪器 等 。