文档介绍:年月润滑与密封.
第卷第期..
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混杂填料改性复合材料的摩擦学性能
黄传辉丁明刘冲
徐州工程学院机电工程学院江苏徐州
摘要:采用热压成型工艺制备铜粉、石墨粉、碳纤维混杂改性的复合材料,采用电子万能实验
机测量其力学性能,采用试验机考察其摩擦学性能,用扫描电子显微镜观察复合材料磨损表面形貌能。结果
表明:混杂填料的加入增加复合材料的硬度和弹性模量,降低复合材料的抗剪强度、抗拉强度;混杂填料对复合材料的
摩擦因数影响很大,填充比例适当时能有效改善复合材料的耐磨损性能;改性后复合材料的磨损机制主要表现为磨料磨
损、疲劳磨损和塑性变形;%%%复合材料具有良好的摩擦学性能。
关键词:;铜粉;石墨;碳纤维;摩擦磨损
中图分类号:;. 文献标识码: 文章编号:———
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超高分子量聚乙烯以其优良的性混合能产生协同效应,使改性后的聚合物具有更加优
能在工程应用中日益受到人们的重视。然而纯. 异的摩擦学性能。本文作者以石墨、铜粉和碳纤维共
硬度低,导热性差,力学性能受时间和温度的混填充,研究了填料的配比对复合材料力
影响很大,容易产生蠕变。通过填料改性制备的—学性能、摩擦学性能的影响,并探讨了复合材料的磨
复合材料,可以在保持优良性能的损机制。
同时,有效改善材料的综合性能”,这对于扩大材实验部分
料的应用范围具有积极的现实意义。石墨作为一. 原料
种常用的固体润滑剂,常用于降低聚合物的摩擦因粉料的相对分子质量为~万,
数,粉末填料铜的加人也有利于降低聚合物的摩擦因粉料粒径为—,密度为./;铜粉
数和磨损率,碳纤维具有很高的强度、刚度,被广泛纯度大于.% ,粒度为目,杂质最高含量
用来增强聚合物材料。研究已证实,不同填料的质量分数:铁小于.% ,重金属以计小
于.% ,砷小于.% ,锑小于.% ,硫小于
.% ;石墨粉纯度大于.% ,粒度为目,
基金项目:江苏省六大人才高峰项目第六批;江苏省自
灼烧残渣小于.% ;碳纤维的抗拉强度大于
然科学基金项目.
收稿日期:——,模量为~,密度为./,含
作者简介:黄传辉~,男,工学博士,副教授,研究方碳量大于% ,伸长率小于.% ,直径为~
向为聚合物摩擦学. —: ... 。
润滑与密封第卷
. 材料制备样经无水乙醇清洗干净,置于干燥箱内在℃温度
将铜粉、石墨粉分别加入质量分数.% ~% 下干燥。实验时间为。实验结束后将聚合
的硅烷偶联剂和适量丙酮后超声振荡, 物试样取下,经无水乙醇清洗干净并置于℃温度
放人干燥箱内,待丙酮蒸发后取出研磨并过下干燥后,
目筛。碳纤维在空气中加热到℃后保温称量实验前后的试件质量。采用—型扫描
,氧化后随炉冷却。采用正交表设计复电镜观察试样的磨损表面形貌。
合材料配方。需研究的各因素及水平如表所示,各实验结果
实验材料的配方见表。按配方比将铜粉、石墨粉及. 复合材料的力学性能
碳纤维与混合后在球磨机内混料,将混复合材料的力学性能见表。可以看出,混杂填