納米蛇紋石-氧化鑭填充PTFE海水中摩擦學性能研究.pdf

1、隨著海洋工程的迅猛發(fā)展，海洋環(huán)境污染等問題引起廣泛關注。為解決這一問題，海洋工程裝備中傳統(tǒng)金屬材料的摩擦副正逐步實現(xiàn)“以塑代鋼”。相比于干摩擦環(huán)境，納米材料填充聚合物在海水環(huán)境的摩擦學性能研究較少，因此開展海水潤滑環(huán)境復合材料摩擦學性能的研究具有重要的實際意義。
　　聚四氟乙烯(PTFE)基復合材料因其低摩擦因數(shù)、質輕、強耐腐蝕性能等優(yōu)異性能已成為復合材料摩擦學性能研究的熱點，本文將納米氧化鑭(nano-La2O3)和納米蛇紋石(

2、nano-Serpentine)共混填充PTFE基體中（簡稱PTFE/SL），采用均勻設計法設計5組不同含量復合材料，利用真空冷壓燒結工藝制備復合材料，與316L不銹鋼試件組成配偶副；檢測復合材料的吸水率；測試復合材料的力學性能，對比研究海水浸泡前、后硬度與拉伸性能的變化；利用摩擦磨損試驗機(MMU-5G)對海水環(huán)境下復合材料不同工況(載荷、轉速)的摩擦系數(shù)和磨損率進行試驗研究，采用透射電鏡(TEM)及掃描電鏡(SEM)對 PTFE/S

3、L三元復合材料及其金屬配偶件摩損后的表面形貌進行摩擦學試驗評價，并對三元復合材料海水條件下的摩擦磨損機理進行了分析。
　　PTFE基復合材料摩擦學試驗表明：PTFE/SL復合材料拉伸強度略有下降，但其硬度有所提高；海水潤滑環(huán)境中，填充材料總填充含量為12％時(Serpentine8%及La2O34%)減摩耐磨性能達到最好；PTFE/SL三元復合材料在不同工況條件(載荷、滑動速度)下的摩擦學試驗表明：復合材料的主要磨損機制表現(xiàn)為磨粒