食品接觸類PTFE復(fù)合涂層的摩擦磨損性能的研究.pdf

1、自1938年美國科學(xué)家R.S.Plunkett在研究氟利昂制冷劑時，合成了具有“塑料王”之稱的聚四氟乙烯以來，因其優(yōu)異的性能，被廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)，特別是PTFE涂層不粘鍋因其優(yōu)異的性能已成為大批消費者廚房里不可或缺的炊具。然而PTFE本身機械性能差，線膨脹系數(shù)大，耐蠕變性差，耐磨性差，限制PTFE的實際應(yīng)用。目前對于不粘鍋PTFE涂層的摩擦學(xué)性能的研究大多以經(jīng)驗為依據(jù)，部分結(jié)果局限于特定的試驗條件，對于其在不同載荷、速度下的壽命的預(yù)測

2、以及溫度和介質(zhì)下對摩擦學(xué)性能的研究還有待更系統(tǒng)深入的研究。
　　本文中，我們選用了的兩種常見的PTFE涂層不粘鍋，較為系統(tǒng)的研究了外加載荷和滑動速度對PTFE復(fù)合涂層使用壽命的影響，模擬日常使用情況，考察了去離子水、3.5％NaCl水溶液等不同介質(zhì)存在下PTFE復(fù)合涂層的摩擦磨損性能，同時研究了熱處理對PTFE復(fù)合涂層的摩擦磨損性能的影響，希望為指導(dǎo)人們正確的使用不粘鍋提供一些借鑒。實驗取得了一定成果，結(jié)果如下:
　　(1)

3、響應(yīng)面法研究顯示載荷和轉(zhuǎn)速這兩種影響因素對于涂層使用壽命的影響都極為顯著，檢驗值(F)都小于0.0001，高速高載下壽命最短，低速低載下壽命最長，并通過實驗得出使用壽命與轉(zhuǎn)速和載荷的二階多項式方程，通過方程能夠直接預(yù)測涂層的使用壽命。
　　(2)與干摩擦相比，去離子水、NaCl水溶液、Na2CO3水溶液、乙酸水溶液、乙醇水溶液等介質(zhì)存在下PTFE復(fù)合材料的摩擦系數(shù)在開始階段有不同程度的降低，尤其是Na2CO3水溶液、乙酸水溶液、乙

4、醇水溶液存在下摩擦系數(shù)下降了接近1/2。同時發(fā)現(xiàn)，與干摩擦相比，去離子水和NaCl水溶液存在下PTFE復(fù)合材料的的磨損有不同程度的增加，但其他4種介質(zhì)存在下磨損有不同程度的下降，尤其是在Na2CO3水溶液中，磨損下降了接近1/3。
　　(3)熱處理明顯改變PTFE涂層的摩擦學(xué)性能，當熱處理溫度低于300℃時，PTFE復(fù)合涂層無論是潤濕性、表面形貌、磨痕形貌，還是摩擦系數(shù)、磨痕深度、耐磨性能都沒有發(fā)生明顯的變化。隨著熱處理溫度的升高