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目录中文摘要 (1)英文摘要 (2)第一章绪论 (3)1.1 自润滑复合材料的研究及应用 (3)1.2 自润滑复合材料的类型 (3)1.3 自润滑复合材料及其摩擦学研究现状 (5)1.4 PTFE基三层复合材料的研究及应用 (5)1.5本论文研究的目的及内容 (7)第二章 PTFE三层复合材料实验测试 (8)2.1 实验装置 (8)2.2 实验条件 (9)2.3 实验小结 (10)第三章不同填料组合对复合材料摩擦学性能的影响 (11)3.1 三层复合材料的配方 (11)3.2 干摩擦条件下的实验结果和分析 (11)3.2.1 实验条件 (11)3.2.2 实验结果 (12)3.2.3 实验分析 (13)3.3 边界润滑条件下的实验结果和分析 (22)3.3.1 实验条件 (22)3.3.2 实验结果 (22)3.3.3 实验分析 (23)3.4 油润滑条件下的实验结果和分析 (33)3.4.1 实验条件 (33)3.4.2 实验结果 (33)3.4.3 实验分析 (34)3.5 本章小结 (43)第四章不同填料的PTFE基三层复合材料磨损机理分析 (44)4.1 不同填料加入量对磨损机理的影响 (44)4.1.1 石墨加入对磨损机理的影响 (44)加入对磨损机理的影响 (45)4.1.2 MoS24.2 填料种类对磨损机理的影响 (46)4.3 多种填料协同添加对磨损机理的影响 (47)4.4 本章小结 (49)第五章结论及展望 (50)5.1 结论 (50)5.2 展望 (50)致谢 (50)参考文献 (50)插图清单未找到图形项目表。
图4.1.2干摩擦12#和13#光学显微照错误!未定义书签。
图4.2 干摩擦22#和23#光学显微照 .................................... 错误!未定义书签。
图4.3 干摩擦10#，12#和14#光学显微照 (49)表格清单未找到图形项目表。
900亿美元的工程塑料市场，看这些非金属矿粉体怎么发挥作用？随着国民经济高速发展，国内市场对工程塑料的需求持续增长很快，特别是电子、汽车、交通运输、建筑材料、包装、医疗器械及人体器官等领域都需要大量性能优良的工程塑料。
据Ceresana公司发布的最新报告称：到2020年，全球工程塑料市场市值将达到900亿美元。
工程塑料主要是通过改变高分子树脂、无机填料、助剂等原料配比和加工条件制备能满足工程领域应用性能指标的新材料。
碳酸钙、云母、硅灰石、膨润土、高岭土、滑石等非金属矿物材料已大规模应用于工程塑料，以降低产品成本、改善材料的机械性能和加工性能、提高材料稳定性和阻燃性能。
一、非金属矿填料对工程塑料机械性能的影响矿物原料的粒径、形貌、表面/界面性质对其功能或功能的发挥有很大影响。
1、粒径对工程塑料机械性能的影响非金属矿填料的粒径大小对改性效果影响很大，一般分为常规级（直径>5μm）、超细级（0.1nm～5.0μm）和纳米级（王庭慰等研究了不同粒径云母填充的尼龙6力学性能，试验结果表明：云母粒径越小，对材料的综合力学性能越有利。
△硅灰石SEM贾娟花等将粒径不等的硅灰石与PA66共混挤出，硅灰石可大大地提高尼龙66的拉伸强度和弯曲强度，并发现硅灰石的填充量低时选择超细粉体，填充量高时用中等细度的硅灰石，材料的综合力学性能最佳。
2、颗粒形貌对工程塑料机械性能的影响非金属矿物形貌多种多样，大体可以分为零维粒状填料、一维棒状或纤维状填料、二维层状材料。
零维粒状非金属矿粉体，由于生产工艺简单、成本低，在工程塑料改性中应用最为广泛，例如常见的碳酸钙、硫酸钡。
△球形碳酸钙天然和人工合成粘土矿物中很多呈一维或二维取向形貌，通常认为多维粘土矿物填料对工程塑料力学性能改善的效果比零维好。
△凹凸棒土如纳米纤维状的凹凸棒粘土与工程塑料聚酰胺、聚酰亚胺（PI）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）原位聚合法制备的复合材料的力学性能和摩擦性能明显改善。
贝壳珍珠层及其仿生材料的研究进展一、本文概述贝壳珍珠层，作为自然界中一种独特的复合材料，以其卓越的力学性能和生物活性引起了广大研究者的关注。
其独特的“砖-泥”结构，即硬质的碳酸钙片层与有机基质的交替堆叠，使得贝壳珍珠层在硬度和韧性之间达到了出色的平衡。
近年来，随着材料科学的快速发展，贝壳珍珠层及其仿生材料的研究进展日益显著，为新型高性能材料的开发提供了丰富的灵感和可能。
本文旨在对贝壳珍珠层及其仿生材料的研究进展进行全面的概述和深入的分析。
我们将回顾贝壳珍珠层的基本结构和性能特点，以理解其优异性能的来源。
随后，我们将重点介绍在仿生材料制备技术方面的最新进展，包括模板法、自组装、生物矿化等方法，并探讨这些技术在模拟贝壳珍珠层结构中的应用。
我们还将关注贝壳珍珠层及其仿生材料在多个领域，如生物医学、航空航天、环境保护等方面的潜在应用，并展望其未来的发展方向。
通过本文的阐述，我们希望能够为相关领域的研究者提供一个全面而深入的了解，为推动贝壳珍珠层及其仿生材料的研究和应用提供有益的参考。
二、贝壳珍珠层的结构与性质贝壳珍珠层，作为自然界中一种独特的生物矿化产物，其独特的结构和性质一直是科学家们研究的热点。
其结构主要由文石晶体和有机基质交替堆叠形成，这种有序的层状结构赋予了贝壳珍珠层出色的力学性能和韧性。
在微观尺度上，贝壳珍珠层的文石晶体呈现出特殊的取向和排列方式，这种排列方式能够有效地分散和承受外部应力，从而提高其整体强度。
有机基质在文石晶体之间起到桥梁和连接作用，通过化学键合和物理缠结，使晶体之间的结合更加紧密和稳定。
贝壳珍珠层的性质也因其独特的结构而表现出色。
其硬度较高，能够有效地抵抗外界压力和磨损。
贝壳珍珠层具有较高的断裂韧性和抗冲击性能，这得益于其层状结构和有机基质的协同作用。
贝壳珍珠层还具有良好的光学性能，如光泽度和透明度，使其具有独特的观赏价值。
近年来，随着纳米技术和生物矿化研究的深入，人们对贝壳珍珠层的结构和性质有了更深入的理解。
作者简介：赵仕浩(1996-)，男，硕士研究生，主要研究方向为精密钢背/PEEK 基自润滑复合材料衬层传动螺母的制备和性能研究。
基金项目: 广东省工业高新技术领域科技计划项目（2017A 010102021）.收稿日期：2022-03-010 引言聚醚醚酮（PEEK ）是一种综合力学性能优异、摩擦磨损性能好和良好的可加工性的材料[1]，在各个领域应用广泛，但纯PEEK 的摩擦系数较高，导热性较差，摩擦时产生的热量不能很快的传导，容易导致失效变形[2]，故需要在其中添加碳纤维（SCF ）、聚四氟乙烯（PTFE ）来改善其摩擦性能[3]。
随着PEEK 基复合材料的应用逐渐增多，一些非承力结构的功能件（如复合材料衬层）使用碳纤维布增强时存在高成本、效率低、不可二次加工等问题，限制了其进一步的发展。
故可以尝试使用短切纤维（SCF ）制造对力学性能要求不高的制品[4]。
Molazemhosseini 使用SCF 和二氧化硅增强PEEK ，显著降低了其摩擦系数[5]。
目前PEEK 基复合材料的制备工艺有注射成型、挤出成型和模压成型几种，由于PEEK 的收缩率大、熔融状态下黏度高，流动性较差、且添加不同组分后交互关系复杂，不易得到理想的组织和综合性能，故需要获取较优的工艺条件[6]。
本文依据PEEK 材料成型的特点，探索模压成型，高温自由烧结的制备工艺，把PEEK 材料的压制和烧结成型分开，实现材料毛坯的自由烧结，在有效释放烧结成型产生 热应力的同时，有效避免了模具和材料粘结等问题，降低了成本，同时研究了SCF 和PTFE 增强PEEK 复合材料在不用工艺条件下的摩擦磨损性模压工艺参数对PEEK 基复合材料冲击性能及摩擦学性能的影响赵仕浩，张鹏，杨玉婧(广东工业大学材料与能源学院，广东 广州 510006)摘要：采用冷压成型-高温烧结的方法制备了短切碳纤维(SCF )、聚四氟乙烯(PTFE )改性的聚醚醚酮(PEEK )复合材料，探究不同的模压工艺对PEEK 基复合材料的影响，结果表明：提高保温时间和成型温度可以增加材料的力学性能，使材料结合紧密，充分熔融，进而提高材料的承载能力，使材料的摩擦学性能提升。
金属电磁线的表面绝缘处理方法主要有三种：绕包薄膜、绕包云母带及表面涂覆绝缘漆等，其中，表面涂覆绝缘漆就是将漆包线漆均匀涂覆在金属导线表面上，经高温加热固化成型后，在电磁线表面即可获得一层绝缘漆层，这种方法具有工序简单、厚度适中等优点，在电工、电子、电器等领域具有广泛的应用[21]。
因此，漆包线漆的结构与性能会直接影响漆线的使用性能，进而影响变频电机的工作寿命。
聚酰胺酰亚胺分子主链结构中同时具有耐热的亚胺环和柔性的酰胺基团，最早是在1964年由美国阿莫科(Amoco)公司研制开发，1965年制成绝缘漆，具有较好的耐热性、介电性能、力学性能，提升了与金属线的结合和缠绕能力，耐磨性也有一定提高，是一种综合性能优良的C级耐高温漆包线漆，被广泛用作多涂层漆包线的面漆，与聚酯亚胺共同制成的复合漆包线是目前市面上的主要品种[22]。
上世纪70至80年代开始国内展开PAI漆的研究，90年代引入国外先进制造技术，漆包线漆产品质量已达到国际水平。
近年来，针对PAI漆进行改性的研究也很多，例如：李楠等[23]采用两步法合成含氟PAI自粘漆包线漆，实验结果表明含氟基团明显提升了PAI漆膜的柔韧性和附着力，同时含氟基团对PAI自身的耐热性、力学性能以及介电性能无影响。
刘峰等[24]发明了一种利用含聚酰亚胺改性的硅烷偶联剂涂层的复合漆包线，内层采用聚酯亚胺，外层采用聚酰胺酰亚胺，其中至少有一层进行改性处理，在原有的耐热性能和机械性能基础上，通过改性提升了层间附着力。
宋晓峰等[25]通过向PAI基体中加入固体润滑剂MoS2和聚四氟乙烯、BYK-163型分散剂、EFKA-3772型流平剂，增强了涂料的耐摩擦磨损性、耐腐蚀性，同时具有较高的致密性，且当MoS2含量为30 wt.%、PTFE含量为6 wt.%时性能最优，涂层理化性能也最优。
刘文钦等[26]在酚类溶剂中制备聚酰胺酰亚胺树脂，并添加赛克(THEIC)改性聚酯亚胺树脂、二甲苯酚封闭芳香族聚异氰酸酯、润滑剂改性苯酚树脂调合，结果表明，该自润滑聚酰胺酰亚胺漆具有抗潮性，摩擦系数减小，且易于绕线。
