斯特林發(fā)動機密封材料研制及摩擦學性能研究.pdf

1、斯特林發(fā)動機是一種外部供熱，以高壓氫氣或氦氣為工質(zhì)的閉式回熱循環(huán)熱氣機，其動力性能和可靠性與動密封技術(shù)密切相關(guān)。動密封材料的摩擦系數(shù)決定了斯特林發(fā)動機的功耗，密封材料的耐磨性則是決定發(fā)動機使用壽命的關(guān)鍵指標。因此研制出一種減磨耐磨的密封材料對解決斯特林發(fā)動機密封壽命具有重要的意義。
　　本文利用機械共混，冷壓成型，燒結(jié)等工藝制備了PPS/PTFE、納米Al2O3/PPS-PTFE、納米SiO2/PPS-PTFE三種PTFE基復合材

2、料，并利用MRH-3型摩擦磨損試驗機研究了不同速度，不同載荷，不同溫度下復合材料的摩擦磨損性能。研究結(jié)果表明:10％的PPS填充的PTFE力學性能，摩擦學性能等綜合性能較好，此時材料耐磨性能較純PTFE提高了2倍;納米Al2O3的添加能很好的改善10％PPS/PTFE耐磨性能。當Al2O3含量達到5％時，復合材料的耐磨性能相比PPS-PTFE復合材料提高了152倍，較純PTFE提高了276倍。材料耐磨性能提高的根本原因是填料提高了材料的

3、儲能模量，同時均勻、光滑盼轉(zhuǎn)移膜和摩擦化學變化生成的FeS，F(xiàn)eSO4，F(xiàn)eF2，F(xiàn)e2O3同樣對耐磨性提高起到了促進作用;納米SiO2填充的10％PPS/PTFE復合材料摩擦學性能優(yōu)異。當納米SiO2含量為5％時，復合材料耐磨性能最好，相比PPS-PTFE耐磨性提高了161倍，較純PTFE提高了295倍。且5％SiO2/10％PPS-PTFE復合材料在高溫、高載、高速工況下均展現(xiàn)出良好的摩擦學性能，是優(yōu)良的斯特林機密封材料。實驗結(jié)果還