不同PTFE含量的碳纤维增强PI复合材料的力学和摩擦学性能,并分析了在干摩擦和水润滑2种不同条件下的磨损表面形貌和磨损机理.研究表明TFE以10%添加时PI/CF/PTFE体系的机械性能最佳,而摩擦学性能以5%添加为佳;随PTFE含量的增加,复合材料的摩擦系数降低,磨损率增加.水润滑下,摩擦系数和磨损率比干摩擦下的都有相应的降低.干摩擦下,材料的磨损均以塑性变形、微观破裂及破碎为主导;水润滑下,这一机制显著减弱,归因于水的润滑和冷却作用. 利用共混挤出工艺制备聚酰亚胺-聚四氟乙烯(PI- PTFE)复合材料,考察PTFE含量对复合材料热性能、摩擦性能及力学性能的影响.结果表明:制得的PI - PTFE复合材料两相不相容,复合材料的最高使用温度为250℃,在250℃以下复合材料的尺寸稳定性较好,其线膨胀系数随PTFE含量的增加而增大,不受热循环历程的影响;复合材料分解质量损失5%的温度(t5d)为525℃,热分解速率随PTFE含量的增加而增大;干摩擦时,随PTFE含量的增加,复合材料的摩擦因数降低,磨损率呈上升趋势;复合材料的拉伸强度、弯曲强度和硬度均随PTFE含量的增加而降低,就力学性能而言,PTFE的添加量不超过20%为宜.
聚酰亚胺简介
聚酰亚胺以其优异的综合性能,广泛应用于航天航空、汽车、电子电器、精密机械等领域。塑盟特®聚酰亚胺是一种高性能热塑性工程塑料,不仅具有优异的耐热、机械、介电、耐腐及抗辐射等性能,还表现出卓越的热加工性能,可采用热模压,挤出和注射方法成型。聚酰亚胺可与玻璃纤维、碳纤维、聚四氟乙烯(PTFE)、石墨等复合,显著提高聚合物材料的力学性能和自润滑耐磨等性能。 聚酰亚胺可制成薄膜,还可以模塑成型为管材、棒材、及复杂结构的机密部件,如齿轮、密封环、轴承和接插件等。在特定场合下为一种替代金属、陶瓷、热固性树脂、低温热塑性和大多数难热加工成型聚酰亚胺的理想材料。
本聚酰亚胺(以下简称“PI”)主要特性 Ø 突出的易热加工特征 Ø 耐热性优异 Ø 力学性能优异 Ø 优异的介点性能 Ø 优良的耐腐性能 Ø 良好的摩擦性能(自润滑、耐磨) Ø 加工时无小分子放出 Ø 低吸湿性 Ø 阻燃抗辐射 Ø 能重复使用
PI应用领域:
v 主要应用领域:PI树脂优异的耐热和介电特性及碳纤维等增强材料的高耐磨、高强度和耐腐蚀性能、可应用于汽车和飞行器发动机、通讯仪器、建筑机械、工业机械、商用设备、电子电器和微电子、分析和医疗设备以及传输和纺织设备等领域。 Ø 电子电器和半导体:印刷线路板、电器连接器和绝缘体、接插件、垫片、液晶显示器及芯片支架等。 Ø 汽车和飞行器:发动机和电机的模塑部件:活塞环、齿轮、叶片、轴承、轴承固定架和垫片等,既可减轻部件的重量,还可延长使用寿命。 Ø 分析和医疗设备:阀、阀座、接头和连接器等。 Ø 工业机械:如电机、泵和压缩机的绝缘件、轴套、密封环、活塞环、齿轮、轴承和壳体等。 Ø 商业机械:高速复印机和激光打印机的耐热件、纸张分离爪、辊轮轴端盖、耐热齿轮、转动垫和驱动联轴器等。
产品种类及特征
1. 注塑料 v 通用料分有4个级别(牌号): (1) 纯树脂粒料,标准流动等级,突出的介电性能; (2) 高流动性等级,适合注塑薄壁制品,优异的抗冲击性能,突出的电性能; (3) PTFE改性粒料,自润滑、耐磨、耐腐蚀,标准流动性等级; (4) 超级自润滑耐磨,中高流动性等级,耐腐蚀、良好的抗冲击性能;
v 增强级分4种: (1) 碳纤维增强粒料,标准流动等级,高温力学性能优,适中的润滑和耐磨性能,热膨胀系数低; (2) 碳纤维复合改性粒料,高流动性等级,优良的自润滑耐磨性能,热膨胀系数低; (3) 玻璃纤维增强粒料,标准流动性等级,优良的高温力学强度,介电性能优,润滑耐磨性能适中; (4) 玻璃纤维改性粒料,中高流动等级,自润滑耐磨性能良好,介电性能优。
v 专用料 (1) 改性PTFE专用粉料,粘结性好、强度高、抗蠕变,自润滑、耐磨特性优,分散相容性及工艺性好。
2. 模压料 v 通用料有5个级别: (1) 纯树脂粉料,优异的耐高低温、力学、耐腐蚀、抗辐射性能和介电性能; (2) 纯树脂粉料,高抗冲击; (3) PTFE改性粉料,耐腐蚀性能良好,自润滑、耐磨损性能优; (4) 复合改性粉料,自润滑、耐磨损性能优,刚性好、抗蠕变; (5) 复合改性粉料,摩擦磨损性能优,热膨胀系数较低;
v 增强级有2种级别: (1) 碳纤维改性粉料,突出的高温力学强度,热膨胀系数低,摩擦系数和体积磨损率低; (2) 优良的耐高低温、耐腐蚀性能,抗弯、抗压强度高,介电性能优,热膨胀系数低,耐磨性能好。
3. 板材/棒材/管材 性能特点: Ø 耐高低温 Ø 机械性能优 Ø 介电性能优 Ø 耐腐蚀性强 Ø 阻燃、抗辐射 Ø 精加工性能突出 适用领域: 通讯、电子仪器;精密仪器、机械设备
4. 溶液 性能特点: Ø 良好的耐高低温、力学和耐腐蚀性能 Ø 溶解性能好、故含量高 Ø 固化膜的介电性能优 Ø 固化膜粘粘性优良,可用于玻璃、硅片、金属和陶瓷等基质 Ø 适宜的固化温度条件 Ø 储存稳定性好 Ø 精加工性能突出 适用领域: 通讯仪器、电子电器、绝缘设备、微电子
应用材料: 节流阀体轴衬;定时链张紧轮;油泵转子;油泵轴;油泵叶轮;分配结构;水泵叶轮;发动机密封件;涡轮增压机叶轮;涡轮增压机耦合;O2传感器;O2导线;传动垫磨片;传动推力垫圈;传动轴衬;传动阀;传动过滤外壳;传动密封件;球型接头衬垫;U型接头轴承;滚针轴承;接连杆接合衬垫;ABS闸座;自动调节座位部件;自动开闭式车窗传动装置;连杆;燃料管线连接器;闸磨损传感器;轮胎防滑钉;轴承保持架;车轮传感器;闸缸部件;减震器部件;燃油泵齿轮;燃油泵电动机部件;燃油泵电动机部件;燃油泵轴衬;摇窗电机推力插销;电动机推力垫圈;遮阳蓬顶齿轮;HVAC传动装置;隔离器螺钉;动力转向齿轮;转向轴隔离器;保护性套管和织物;EGR温度传感器;速度传感器;热交换器零件;离合器衬套;活塞环;活塞裙;刹车片;悬挂支撑盘;同步器;变速器换档叉;扭矩转换器行星齿轮垫片;扭矩转换器差动器;球面止堆垫片。 |