石墨及纤维填充聚四氟乙烯复合材料的摩擦学研究

Teflon

摘　　要:研究了在碳纤维(CF)和玻璃纤维(GF)混杂纤维改性PTFE复合材料中添加石墨(Gr)的力学性能和摩擦磨损性能,探讨纤维及石墨的润滑协同效应。结果表明,纤维填料的加入使得复合材料的拉伸强度和伸长率有所降低,但大大提高了复合材料的硬度,石墨的加入能够降低摩擦因数,提高耐磨损性能。14%CF+9%GF+2%Gr复合材料具有较好的摩擦磨损性能,磨损表面(SEM)形貌较光滑,改变了纯PTFE的磨损机制,高载荷下耐磨损性能更突出。3种填料在PTFE基体中起到了很好的协同作用,综合性能较优异,具有一定的应用价值。
    聚四氟乙烯( PTFE) 具有耐高低温、化学惰性、自润滑、摩擦因数低等优异性能, 使其成为化工、机械等行业不可缺少的重要材料[1 ] 。但是PTFE由于耐磨损差、硬度低、耐蠕变性能和导热性能差, 限制了其在很多方面的应用。多年来, 人们通过采用各种方法对PTFE进行改性。其中, 填充改性成为有效而又方便的方法, 特别在PTFE生产企业常采用此种方法。通过添加各种不同的填料对PTFE进行改性, 改善和克服了其各种性能缺陷, 使得其更适合于各种工程应用。近年来, 采用多种填料复配改性PTFE成为了热门, 利用不同填料的性质, 以及它们的协同作用进行改性, 取得了良好的效果, 有效地提高材料的硬度和耐磨损性能。
    本文作者研究了石墨作为润滑剂的第二或者第三体加入到含碳纤维或者玻璃纤维改性的PTFE复合材料中, 探讨其对PTFE复合材料的力学和摩擦磨损性能的影响。
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    关 键 词:聚四氟乙烯（PTFE） 碳纤维（CF） 玻璃纤维（GF） 石墨（Gr） 摩擦学