聚四氟乙烯及其石墨和MoS_2填充复合材料的摩擦学性能研究

18            材 料 开 发 与 应 用            2006年8月

文章编号:100321545(2006)0420018202

聚四氟乙烯及其石墨和MoS2填充复合材料

的摩擦学性能研究

龚 俊1,付士军1,郭精义2,辛 舟1

(11兰州理工大学机电工程学院,甘肃兰州 730050;21兰州石油化工公司, 730060)

摘要:利用往复式摩擦磨损试验机,对聚四氟乙烯(PTFE)能进行了测定,并利用光学显微镜对PTFE。结果表明,一方面,石墨和

MoS2起到了润滑作用,另一方面,石墨和2,因而使得PTFE的摩擦系数降

低,耐磨性提高。

关键词:PTFE;石墨中图分类号::A

  众所周知,聚四氟乙烯(PTFE)摩擦系数低、

化学及热稳定性良好,是一种特别适合于滑动部件应用的聚合物材料。然而,PTFE磨损率高,强度低,在外力作用下有较大的粘弹性变形,这些缺点限制了PTFE在实际中的应用。为了克服和改变这些缺点,可用填充填料或增强剂的方法对PTFE进行改性[1

聚四氟乙烯及其石墨和MoS_2填充复合材料的摩擦学性能研究

~4],本文采用石墨(25%)和MoS2(5%)的填充填料对PTFE进行改性,选择不同载荷、不同速度以及在不同对磨时间内对其摩擦磨损性能进行研究。

图1中传感器1和传感器2分别用来测量电机转速和试样的磨损量。112 性能测试及评价方法

为确保摩擦磨损试验结果的可靠性,相同条件下摩擦试验按同一规范操作。试样对摩面为45#钢标准摩擦头,其外径为1mm。磨损量以试验前后样品的厚度差计量(单位μm)。通过测量摩擦力矩进而根据载荷计算出摩擦系数,摩擦系数取稳定阶段的平均值。

2 结果及讨论

1 试验

211 载荷对磨损量和摩擦系数的影响

111 试验材料与设备

表1为不同载荷下PTFE及石墨和MoS2填充PTFE的磨损量和摩擦系数。表1 不同载荷下试样的磨损量和摩擦系数1)

载荷

152025

92136204

PTFE

所用材料为PTFE和PTFE三元复合材料

(70%PTFE+25%石墨+5%MoS2),所用设备为往复式摩擦磨损试验机,其工作原理见图1。

石墨和MoS2填充PTFE磨损量/μm

4598114

磨损量/μm摩擦系数

聚四氟乙烯及其石墨和MoS_2填充复合材料的摩擦学性能研究

11140111201108

摩擦系数

010900108901090

  注:1)样品滑动速度0145m/s,对磨时间为360min。

从表1可知,纯PTFE的磨损量很大,并且随

图1 往复式摩擦磨损试验机工作原理图

收稿日期:2005211220

作者简介:龚俊,男,1963年生,四川中江人,教授。

着载荷的增加而迅速加大;石墨和MoS2填充

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