耐磨MCPA6復(fù)合材料的制備及性能研究.pdf

1、澆鑄尼龍6(MCPA6)成型工藝獨(dú)特、綜合性能優(yōu)良，是一種應(yīng)用很廣的工程塑料。但純MCPA6干摩擦系數(shù)偏高，難以滿足在完全無(wú)油潤(rùn)滑條件下工作的要求;在高負(fù)荷下使用時(shí)自潤(rùn)滑性不佳，體積磨損率較大，這些不足在一定程度上限制了它的應(yīng)用。通過(guò)選用合適的填料填充改性MCPA6，可有效改善MCPA6的摩擦學(xué)性能和力學(xué)性能，得到綜合性能更為優(yōu)異的MCPA6復(fù)合材料。
　　本論文選用了超細(xì)滑石粉(Talc)、液體石蠟（Liquid paraffi

2、n，LP）、膠體石墨（Colloidal graphite，Gr.）和二硫化鉬(MoS2)四種填料及其復(fù)配體系對(duì)MCPA6進(jìn)行單一、二元及三元復(fù)合填充改性，主要研究了改性后的MCPA6復(fù)合材料的摩擦磨損性能和力學(xué)性能，探討了MCPA6復(fù)合材料的摩擦磨損機(jī)理，分析了MCPA6復(fù)合材料的熱性能，同時(shí)比較分析了各填料對(duì)MCPA6的改性效果。
　　考察了四種單一填料改性MCPA6摩擦學(xué)性能和力學(xué)性能。LP對(duì)MCPA6摩擦系數(shù)、摩擦系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)

3、偏差值(STD值)和體積磨損率改性效果最優(yōu):當(dāng)LP的含量為9％時(shí)，復(fù)合材料的摩擦系數(shù)達(dá)最低值0.037，STD值僅為0.015，體積磨損率降低至1.93×10-6mm3/Nm，比純MCPA6分別降低了:84.5％、89.8％和96.3％;缺口沖擊強(qiáng)度和MCPA6基體相比變化不大，但拉伸強(qiáng)度降低了29.8％，斷裂伸長(zhǎng)率增加了22.8％。
　　研究MoS2/LP、Gr./LP、Talc/LP、MoS2/Gr.、Talc/MoS2和Ta

4、lc/Gr.六種二元復(fù)合填料改性MCPA6時(shí)發(fā)現(xiàn):含LP的復(fù)合填料MoS2/LP、Gr./LP、Talc/LP能顯著改善MCPA6復(fù)合材料的摩擦學(xué)性能，使復(fù)合材料的摩擦系數(shù)、STD值和體積磨損率較純MCPA6均降低了90％以上，效果明顯優(yōu)于另外三種二元復(fù)合填料;并且含LP的二元復(fù)合填料對(duì)MCPA6復(fù)合材料的摩擦學(xué)性能和力學(xué)性能的均具有協(xié)同作用，其中，LP-9％/MoS2-3％對(duì)MCPA6摩擦磨損性能和力學(xué)性能的改善效果最優(yōu)，并且改性后M

5、CPA6復(fù)合材料仍具有較好的熱穩(wěn)定性能，其結(jié)晶溫度、熔融溫度和結(jié)晶度均略高于純MCPA6。
　　采用LP/Talc/MoS2和LP/Talc/Gr.兩種三元復(fù)合填料改性MCPA6，研究發(fā)現(xiàn):LP/Talc/Gr.對(duì)MCPA6摩擦學(xué)性能的改善效果優(yōu)于LP/Talc/MoS2，其中LP-6％/Talc-3％/Gr.-3％/MCPA6復(fù)合材料同時(shí)具有最低的摩擦系數(shù)、STD值和體積磨損率，分別比純MCPA6降低:93.8％、98％和96.