聚偏氟乙烯(PVDF)納米復(fù)合材料摩擦學(xué)性能研究.pdf

1、PVDF是一種線性半結(jié)晶熱塑性工程塑料,具有突出的耐候特性以及良好的化學(xué)穩(wěn)定性。但是PVDF作為摩擦學(xué)材料的研究及應(yīng)用卻很少。本論文選取目前較為少見(jiàn)的潤(rùn)滑填料納米聚四氟乙烯、片層結(jié)構(gòu)的納米蒙脫土以及納米碳化硅,以期這些納米粒子特有的表面效應(yīng)和小尺寸效應(yīng)能夠改善PVDF的摩擦學(xué)性能。
　　 本研究用M-2000型環(huán)-塊磨損試驗(yàn)機(jī)在干摩擦條件下評(píng)價(jià)了材料的摩擦磨損性能,采用萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)、TEM、DMA、TGA、DSC、XRD、FT

2、IR等儀器表征了材料的力學(xué)性能、納米分散效果、熱性能以及結(jié)晶性能等;結(jié)合SEM對(duì)復(fù)合材料磨損面、對(duì)偶摩擦面及磨屑形貌的觀察,探討了材料的摩擦磨損機(jī)理。得到的主要結(jié)論為:
　　 1.溶解-澆鑄法和雙螺桿擠出法制備PVDF/nano-PTFE復(fù)合材料性能的比較結(jié)果顯示:采用雙螺桿擠出方法制備的納米復(fù)合材料的綜合性能比較好。
　　 2.三種納米填料的添加效果為:PVDF/nano-PTFE復(fù)合材料的摩擦系數(shù)與磨損率降幅最高分別

3、達(dá)到約60％和70％;納米碳化硅對(duì)PVDF/nano-SiC納米復(fù)合材料的摩擦學(xué)性能的改善作用不明顯;PVDF/clay納米復(fù)合材料的摩擦系數(shù)和磨損率降低的最大幅度均約25％。
　　 3.PVDF的磨損機(jī)理以熔融形式為主。Nano-PTFE的減摩作用可以有效抑制摩擦溫升,降低塑性變形對(duì)摩擦系數(shù)的影響。PVDF/nano-PTFE體系在對(duì)磨過(guò)程中能夠在對(duì)偶上產(chǎn)生轉(zhuǎn)移膜,與黏附在磨損面上的片狀磨屑一起,共同起到潤(rùn)滑作用;nano-c