PTFE-bronze復合材料的力學性能研究.pdf

1、PTFE廣泛應用于化工、石油、造紙等領域,但其抵抗變形能力較差。已有研究表明PTFE/bronze可以有效提高其摩擦性能、導熱性能以及拉壓強度,因此對PTFE/bronze的蠕變和棘輪行為的研究意義重大。
　　本文采用冷壓燒結工藝制備了青銅粉顆粒填充的聚四氟乙烯復合材料,通過單軸拉伸試驗確定了最佳壓制壓力。對PTFE/bronze和純PTFE進行了拉伸、蠕變和棘輪試驗,研究了平均應力、應力幅值、時間相關性、加載歷史和預拉伸對棘輪行

2、為的影響;以及時間、應力水平對蠕變的影響。經(jīng)過比較發(fā)現(xiàn)青銅粉的添加有效改善了純PTFE易蠕變,抵抗循環(huán)變形能力差的缺點,而且PTFE/bronze在高溫下仍然保持相當?shù)偷募啈?。實驗結果表明:應力水平越高,時間越長,蠕變越大,經(jīng)過一段時間回復PTFE/bronze仍然存在較大的永久變形;應力水平和溫度越高,復合材料棘輪應變累積的速度越快;峰值應力保持時間越長,棘輪應變增長速率越高;蠕變可以使棘輪應變呈跳躍式增長;預拉伸使材料強化,有效

3、改善了PTFE/bronze抵抗棘輪變形的能力,拉伸后的回復會減弱這種強化作用。采用SEM對PTFE/bronze復合材料變形前和失效時微觀結構進行觀察分析,從微觀角度對PTFE/bronze變形和失效機理進行了合理解釋。
　　運用Schapery模型和Xia-Ellyin模型對PTFE/bronze的蠕變和回復行為進行預測。Schapery模型對蠕變回復預測較好,但不能很好反映材料的粘性。Xia-Ellyin模型對回復曲線和卸載