PTFE复合材料力学性能及摩擦磨损机理的研究

———————————————作者简介：李同生（1953—），男，教授，从事聚合物摩擦材料研究40余年。

PTFE 复合材料摩擦学性能的研究李同生辛元石（聚合物分子工程国家重点实验室复旦大学高分子科学系，上海200433）摘要：纳米科技、纤维化处理和新型材料等高新技术的发展为改善聚四氟乙烯（PTFE ）的耐磨性提供了新途径。

PTFE摩擦学改性的目的之一在于提升其抗蠕变性，而摩擦过程中PTFE 能否在对偶表面形成牢固附着的转移膜仍是PTFE 润滑、耐磨材料研究应倍加关注的重点。

关键词：聚四氟乙烯；复合材料；纳米技术；转移膜0前言众所周知，聚四氟乙烯（PTFE ）具有优异的润滑性、优良的耐腐蚀性和热稳定性。

然而，PTFE 具有耐磨性差、易发生低温蠕变（冷流）等固有缺点，很大程度上限制了其单独作为润滑材料的使用。

相关研究也几无例外地围绕着如何改善和提升PTFE 的抗蠕变性和抑制其特有的片晶滑移式磨损而展开。

近年来，纳米科技、纤维化处理和新型材料等高新技术的发展为此提供了有效的手段。

纳米PTFE 的小尺寸化，可以有效减小片晶滑移式磨损，仅2%（质量分数）的添加量就可以得到具有很好润滑性的聚甲醛自润滑材料［1］。

此外，通过将纳米PTFE 浸渍到微米至亚毫米级孔隙中，使其作为润滑剂固定在钢板－青铜粉烧结形成的多孔层上，可以制得氟塑料－铜粉烧结层－金属板材结构的三层复合材料。

纤维化使PTFE 高分子链得以在聚集形态和结构上得到改变，从而大幅度提升PTFE 的拉伸、抗压强度等宏观力学性能，同时也有效抑制了PTFE 的磨损。

通过摩擦学材料设计，将PTFE 纤维与芳纶等其他纤维以织物形式复合，并通过浸渍树脂等手段，可研制出高承载、高耐磨的自润滑衬里材料［2］。

利用金属基体的高强度将PTFE 约束在高力黄铜基材中而设计出的镶嵌型PTFE 自润滑材料，在显著提升其承载能力的同时，还具有摩擦因数小、耐磨寿命长、适用温度宽、抗冲击性能好及对粉尘等恶劣环境适应性强等优点，从而极大地拓宽了PTFE 在工程机械、水利水电工程等领域的应用。

PTFE/bronze复合材料的力学性能研究The study of mechanical properties ofPTFE/bronze学科专业：化工过程机械研 究 生：徐文娟指导教师：高红 高工天津大学化工学院二零一三年五月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。

与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。

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（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要PTFE广泛应用于化工、石油、造纸等领域，但其抵抗变形能力较差。

已有研究表明PTFE/bronze可以有效提高其摩擦性能、导热性能以及拉压强度，因此对PTFE/bronze的蠕变和棘轮行为的研究意义重大。

本文采用冷压烧结工艺制备了青铜粉颗粒填充的聚四氟乙烯复合材料，通过单轴拉伸试验确定了最佳压制压力。

对PTFE/bronze和纯PTFE进行了拉伸、蠕变和棘轮试验，研究了平均应力、应力幅值、时间相关性、加载历史和预拉伸对棘轮行为的影响；以及时间、应力水平对蠕变的影响。

经过比较发现青铜粉的添加有效改善了纯PTFE易蠕变，抵抗循环变形能力差的缺点，而且PTFE/bronze 在高温下仍然保持相当低的棘轮应变。

实验结果表明：应力水平越高，时间越长，蠕变越大，经过一段时间回复PTFE/bronze仍然存在较大的永久变形；应力水平和温度越高，复合材料棘轮应变累积的速度越快；峰值应力保持时间越长，棘轮应变增长速率越高；蠕变可以使棘轮应变呈跳跃式增长；预拉伸使材料强化，有效改善了PTFE/bronze抵抗棘轮变形的能力，拉伸后的回复会减弱这种强化作用。

聚四氟乙烯纳米复合材料的制备及其力学和摩擦学性能汪海风;徐意;申乾宏;樊先平;罗仲宽;杨辉【摘要】以添加表面活性剂的水为溶剂，采用溶剂混合法制备纳米 Al2 O3填充聚四氟乙烯（PTFE）复合材料，研究其力学性能和摩擦学性能，并与乙醇中分别制备纳米 Al2 O3填充 PTFE 复合材料进行比较。

结果表明：在相同 Al2 O3填充比例下，水中制备的复合材料的拉伸强度和硬度要低于乙醇中制备的复合材料，而断裂伸长率却要高于乙醇中制备的复合材料。

在200 N 和干摩擦条件下，当纳米Al2 O3质量分数为1％～5％时，水中制备的复合材料的磨耗量要低于乙醇中制备的复合材料，并较纯 PTFE 磨耗量下降了1～2个数量级；且水中制备的复合材料的摩擦因数也要低于乙醇中制备的复合材料。

复合材料磨痕处 SEM显示复合材料的磨损机制为黏着磨损和磨粒磨损。

%Nanometer Al2 O3 filled PTFE composites were prepared in water containing surfactant and in ethanol,and their mechanical and tribological properties were investigated,respectively.The results show that the composites prepared in water exhibit lower tensile strength,lower hardness and higher elongation at break than that of composites prepared in ethanol at the same Al2 O3 contents.Under dry sliding condition of 200 N,the wear mass loss of the composites prepared in water,1 ~2 orders of magnitude lower than that of pure PTFE,is lower than that of the composites prepared in ethanol with Al2 O3 content in 1% ~5 %,and the friction coefficient of the composites prepared in water is also lower than that of the composites prepared in ethanol.The SEManalysis of the worn surfaces of the composites shows the wear mechanism of PT-FE composites is adhesive wear and abrasive wear.【期刊名称】《润滑与密封》【年(卷),期】2013(000)010【总页数】4页(P21-24)【关键词】聚四氟乙烯;纳米Al2O3;拉伸强度;断裂伸长率;磨耗量;摩擦因数【作者】汪海风;徐意;申乾宏;樊先平;罗仲宽;杨辉【作者单位】浙江大学浙江加州国际纳米技术研究院浙江杭州 310029;浙江大学浙江加州国际纳米技术研究院浙江杭州 310029;浙江大学材料科学与工程学系浙江杭州 310027;浙江大学材料科学与工程学系浙江杭州 310027;浙江大学材料科学与工程学系浙江杭州 310027;浙江大学浙江加州国际纳米技术研究院浙江杭州310029; 浙江大学材料科学与工程学系浙江杭州 310027【正文语种】中文【中图分类】TH117.1聚四氟乙烯 (PTFE)具有优异的耐高低温、耐腐蚀、耐老化、不黏等性能，已广泛应用于航空航天、石油化工、机械电子等领域。

锡青铜粉改性PTFE复合材料对铝合金摩擦磨损性能的研究金石磊;李小慧【摘要】通过添加锡青铜粉对聚四氟乙烯(PTFE)材料进行改性,探讨了复合材料在干摩擦和油润滑条件下与铝合金和阳极氧化铝合金的磨损机理.结果表明:填充锡青铜粉后,复合材料对铝合金在干摩擦和油润滑条件下的磨损加剧,拉伤了对偶,磨损以磨粒磨损和疲劳磨损为主;复合材料对阳极氧化铝合金在油润滑条件下耐磨性能有所改善,在干摩擦条件下,锡青铜粉从基体料中脱落,对偶表面出现了较深的犁沟,磨损以磨粒磨损和粘着磨损为主.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2017(045)004【总页数】4页(P87-90)【关键词】锡青铜;PTFE;铝合金;摩擦;磨损【作者】金石磊;李小慧【作者单位】上海材料研究所, 上海 200437;上海市工程材料应用评价重点实验室, 上海 200437;上海材料研究所, 上海 200437【正文语种】中文【中图分类】O63随着汽车工业的迅猛发展和城市化进程的加快，我国燃油汽车保有量不断增加，汽车尾气污染已到了不得不控制的地步，国家十三五规划明确提出“实施新能源汽车推广计划，提高电动车产业化水平”，旨在解决燃油汽车尾气污染的问题[1-3]。

电动空调系统作为新能源汽车度的关键部件，其性能的好坏是决定乘车舒适性的重要因素之一，其中密封材料的性能稳定性、与压缩机涡盘的摩擦配伍性是影响压缩机寿命的主要原因[4-5]。

目前国内新能源汽车空调用涡旋式压缩机一般采用铝合金等轻金属材质的涡旋盘[6]，密封材料采用改性PTFE材料，而关于改性PTFE 材料和铝合金材料的摩擦磨损性能研究较少，本文在此背景下研究了锡青铜粉填充PTFE复合材料对铝合金及阳极氧化铝合金的摩擦学性能。

1.1 材料聚四氟乙烯(PTFE)，浙江巨圣氟化学有限公司生产，牌号为JF-4TM，平均粒径32 μm。

二硫化钼(MoS2)，华谊集团上海华原化工有限公司生产，牌号为MF-1，平均粒径4 μm。

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。

PTFE三层复合轴承材料摩擦温升与摩损机理的关联性研究肖帮;王智勇;丁亚;解挺【摘要】文章研究了聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene,PTFE)三层复合轴承材料在摩擦过程中产生的摩擦温度与其磨损机理的关联性.根据摩擦温度的变化特性可将摩擦过程分为磨合、摩擦平稳、PTFE软化黏着、稳定摩擦以及剧烈磨损5个阶段.研究结果表明:摩擦温升曲线的变化对应着摩擦系数的变化,与磨损机理有着密切的关联性;低温阶段对应磨合阶段;第1个温度转折点之后摩擦进入摩擦平稳阶段;第2个温度转折点之后摩擦进入PTFE软化黏着阶段;第3个温度转折点之后再次进入稳定摩擦阶段;第4个温度转折点之后,摩擦系数增大,进入剧烈磨损阶段.%In this paper ,the relation between frictional temperature and wear mechanism of polytet -rafluoroethylene(PTFE) three-layered composite bearing materials was investigated .According to the variation of frictional temperature ,the friction process could be divided into followingstages :run-ning-in stage ,stable friction stage ,PTFE softening and adhesion stage ,stable friction stage and se-vere wear stage .The results showed that the change of the frictional temperature curve was in keep-ing with the variation of friction coefficients ,and it was closely related to wear mechanisms .The low temperature stage corresponded to the running-in stage .After the first transition point at the friction-al temperature curve ,the friction process came into stable frictionstage .After the second transition point ,the friction turned into PTFE softening and adhesion .After the third transition point ,the fric-tion re-entered the stable friction stage .After the fourth transition point ,thefriction coefficient in-creased and the friction entered into the severe wear stage .【期刊名称】《合肥工业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(041)001【总页数】5页(P18-22)【关键词】聚四氟乙烯(PTFE)三层复合轴承材料;摩擦温度;磨损机理【作者】肖帮;王智勇;丁亚;解挺【作者单位】合肥工业大学机械工程学院 ,安徽合肥 230009;合肥工业大学机械工程学院 ,安徽合肥 230009;合肥工业大学机械工程学院 ,安徽合肥 230009;合肥工业大学机械工程学院 ,安徽合肥 230009【正文语种】中文【中图分类】TH117.1聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene,PTFE)三层复合轴承材料具有工作稳定、低噪音、耐磨性能好等优点,适用于维护保养以及加注润滑油较为困难的运转部位。

聚苯酯填充聚四氟乙烯机械性能和摩擦学性能研究张宏飞;高永操;王廷梅;张新瑞【摘要】采用冷压-热烧结法制备聚苯酯(POB)改性聚四氟乙烯(PTFE)复合材料,考察聚苯酯含量以及在110℃的航空液压油中浸泡后对改性PTFE材料机械性能和摩擦磨损性能的影响.试验结果显示:改性PTFE材料的硬度与聚苯酯含量成正比,而拉伸强度和拉断裂伸长率与聚苯酯含量成反比;改性PTFE材料的摩擦因数随聚苯酯含量增加先增大后减小,体积磨损率则呈减小趋势;改性PTFE材料的摩擦因数随着载荷增大而减小,而磨痕宽度随载荷的增大而增大;质量分数20％聚苯酯改性PTFE 的综合性能最优,并且具有很好的稳定性,在航空液压油浸泡后其性能变化不明显.%The PTFE composites reinforced with different content of polybenzoate (POB)filler were prepared by molding-sintering technique.The effects of POB content and 110 ℃ aircraft hydraulic immersion and sliding conditions on the mechanical and tribological behaviors were studied.The results show that with the increasing of the content of POB,the hardness of POB filled PTFE composites is increased,the tensile strength and elongation are decreased,the friction coefficient is first increased and then decreased,the wear rate is decreased.With the increasing in applied load,the friction coefficient of POB filled PTFE composites is deceased and the wear rate is increased.20％ (mass fraction) POB filled PTFE composites exhibit excellent comprehensive performance and stability in aircraft hydraulic oil.【期刊名称】《润滑与密封》【年(卷),期】2017(042)001【总页数】5页(P97-101)【关键词】聚四氟乙烯;机械性能;摩擦磨损;稳定性【作者】张宏飞;高永操;王廷梅;张新瑞【作者单位】陆航驻洛阳地区军事代表室河南洛阳471009;豫北机械厂河南新乡453003;中国科学院兰州化学物理研究所甘肃兰州730000;中国科学院兰州化学物理研究所甘肃兰州730000【正文语种】中文【中图分类】TH117.1聚四氟乙烯(PTFE)性能优良，有“塑料王”的美誉，是目前应用于动密封的关键材料，但其在使役过程中，易冷流，抗蠕变和回弹性能差，导致聚四氟乙烯密封材料的密封可靠性和寿命难以满足实际应用的需求[1-3]。

写一篇聚四氟乙烯和超高分子量聚乙烯的磨粒磨损性能与机理
研究的报告，600字
本报告旨在分析聚四氟乙烯（PTFE）和超高分子量聚乙烯（UHMWPE）材料的磨粒磨损性能，以及其相应的磨损机理。

首先，聚四氟乙烯具有优异的耐磨性能，它的摩擦系数低，对微小的摩擦和磨损力学损伤能力强，具有很高的耐温性，能承受高温作用而不变形。

而超高分子量聚乙烯则具有极强的耐磨性、抗化学剂腐蚀性能，可在恶劣环境下工作，但因为它硬度低，所以摩擦系数也较高。

其次，两种材料的磨损性能机理的不同之处主要表现在磨损模式上，即在弹性模式和塑性模式中的变化情况。

聚四氟乙烯的磨损行为以磨粒以及磨损机理受到外力改变、工件表面软硬度变化及磨料粒度等因素的影响，而超高分子量聚乙烯的磨损行为更容易受到磨料粒度及材料强度等影响。

最后，针对这两种材料的磨损性能，可以使用改变负载、增加磨具表面硬度、调节磨料粒度及调节材料本身的强度等方法来确保良好的磨损性能，从而更有效地提高磨粒磨损的性能。

总之，聚四氟乙烯和超高分子量聚乙烯的磨粒磨损性能表现出了显著的差异，两者的磨损机理也有所不同，根据不同的条件，可以采取适当的措施来改善它们的磨损性能。

PTFE及PEEK基复合材料的摩擦学特性研究PTFE及PEEK基复合材料的摩擦学特性研究摩擦学是研究材料间相互作用的学科，主要涉及摩擦、磨损和润滑等方面。

其中，复合材料是一种由两种或多种不同材料组合而成的材料，具有综合性能优异的特点。

因此，对于复合材料的摩擦学特性研究具有重要意义。

本文主要以PTFE（聚四氟乙烯）及PEEK（聚醚醚酮）为基础材料，探究复合材料的摩擦学特性。

PTFE是一种常见的无机高分子材料，具有良好的耐磨损性和化学稳定性。

PEEK是一种高性能工程塑料，具有高强度、高温特性和优异的摩擦学性能。

首先，混合PTFE和PEEK制备成复合材料。

通过加工技术，将PTFE颗粒与PEEK树脂进行混合，然后通过压力和温度的控制，使其固化成复合材料。

通过扫描电子显微镜观察材料表面形貌，结果显示PTFE和PEEK均匀分布于复合材料中，且形成了较为紧密的结合。

接下来，通过摩擦系数测试分析PTFE及PEEK基复合材料的摩擦学特性。

使用一台万能材料试验机，将试样固定在试验台上，然后通过施加一定的力，使试样与钢球发生摩擦。

同时，通过另一台力传感器测量并记录试样与钢球间的摩擦力。

在实验过程中，控制试验温度和速度，以模拟实际工况下的摩擦条件。

实验结果显示，PTFE及PEEK基复合材料具有较低的摩擦系数。

这是因为PTFE具有良好的自润滑性能，能够减少试样与钢球之间的接触阻力。

而PEEK的高温性能和高强度使其在摩擦过程中具有较高的耐磨损性。

因此，PTFE及PEEK基复合材料的综合摩擦学性能得到了显著改善。

进一步研究发现，复合材料的摩擦学性能与材料比例、温度和压力等因素密切相关。

较低的PTFE含量会降低摩擦系数，而适量的PEEK含量能够提高复合材料的耐磨损性。

在高温条件下，PTFE及PEEK基复合材料的摩擦性能依然稳定。

综上所述，PTFE及PEEK基复合材料具有良好的摩擦学特性。

通过合理的材料比例和加工工艺，可以有效改善复合材料的摩擦性能。

第12期2020年4月No.12April ，2020基于冷压烧结成型的PTFE/PEEK 复合材料摩擦学及力学性能研究摘要：文章研究了聚醚醚酮（PEEK ）填充的聚四氟乙烯（PTFE ）复合材料的摩擦学及力学性能，随后研究了碳纤维改性的PTFE/PEEK 复合材料摩擦学性能。

PEEK 的加入降低了PTFE/PEEK 复合材料的滑动摩擦系数及磨损量，提高了PTFE/PEEK 复合材料的压缩性能，但是降低了材料的拉伸性能。

当PEEK 质量分数超过30%时，PTFE/PEEK 复合材料拉伸呈脆性断裂。

碳纤维加入PTFE/PEEK 复合材料，由于摩擦转移膜连续性变差，降低了复合材料的摩擦学性能。

关键词：聚醚醚酮；聚四氟乙烯；摩擦学；力学性能；冷压中图分类号：TB472文献标志码：A江苏科技信息Jiangsu Science &Technology Information夏炎，王孝刚，徐辉（南京肯特复合材料股份有限公司，江苏南京211162）作者简介：夏炎（1990—），男，安徽无为人，工程师，硕士；研究方向：特种工程塑料制备与成型。

0引言聚四氟乙烯（PTFE ）具有摩擦系数低、使用温度区间宽、耐化性优异、表面能极低等特点，在摩擦磨损及密封领域占有十分重要的地位。

但纯PTFE 耐磨性差、硬度低、高温机械强度损失较大，限制了其在运动组件、机械承载密封等领域的应用。

目前，人们通常采用填充及复合的方法改善其缺点。

常用的填料可分为无机物、有机物、金属及金属氧化物三类。

部分无机填料、金属及金属氧化物改性的PTFE 复合材料在作为动密封材料时容易损伤对偶，且存在比重大、机加工性能差、耐化性下降等缺点。

因此，研究者开发了一系列耐高温的芳杂环聚合物如聚苯酯（POB ）、聚苯硫醚（PPS ）、聚酰亚胺（PI ）、聚醚醚酮（PEEK ）和芳纶（AF ）等填充改性的PTFE 复合材料［1-2］。

PEEK 具有优良的综合性能，研究多集中使用PTFE 作为固体润滑剂改善PEEK/PTFE 复合材料的摩擦性能［3-4］。

不同填料填充PTFE复合材料的力学及摩擦磨损性能陈扶东;龚俊【摘要】采用共混-冷压-烧结制备工艺制备MoS2、聚酰亚胺和芳纶纤维填充的聚苯酯/聚四氟乙烯(POB/PTFE)复合材料,在MRH-3型高速环块摩擦磨损试验机和WD-W-200型万能材料试验机上考察不同填料对POB/PTFE复合材料力学性能和摩擦学性能的影响.实验结果表明:聚酰亚胺和芳纶与POB的协同润滑与减磨效应降低了POB/PTFE复合材料的摩擦因数与磨损量,并提高了复合材料的压缩模量和压缩强度;与MoS2/POB/PTFE复合材料相比,聚酰亚胺和芳纶纤维填充的POB/PTFE复合材料有着更好的力学性能、摩擦稳定性和耐磨性.【期刊名称】《润滑与密封》【年(卷),期】2014(039)005【总页数】5页(P13-16,46)【关键词】聚四氟乙烯;复合材料;摩擦学性能【作者】陈扶东;龚俊【作者单位】兰州理工大学机电工程学院甘肃兰州730050;兰州理工大学机电工程学院甘肃兰州730050【正文语种】中文【中图分类】TB323;TH117.1聚四氟乙烯(PTFE)作为斯特林发动机［1］活塞杆密封材料具有摩擦因数低、化学稳定性好及热稳定性优异等特点，是一种特别适合于制作滑动部件的自润滑聚合物，在碟式斯特林太阳能热发电技术领域得到了广泛的应用。

但因其易蠕变和耐磨性较差，很难满足一些特殊工况下的使用要求，一般都通过向其中加一些填料对其进行改性以弥补其不足［2］。

常用的填充材料［3］包括无机填料［4］和有机填料。

一般认为，适量的填料在PTFE基体中可提高其承载能力、热稳定性以及摩擦磨损性能等，从而有效地阻止PTFE带状结构的破坏，改变磨屑的形成机制和磨损机制，使纯PTFE的带状磨屑转变为复合材料的小磨屑。

有些填料还可以起到增强摩擦转移膜与摩擦对偶件表面的结合力，促进转移膜的形成的作用，从而大大降低复合材料的磨损。

聚苯酯(POB)填充PTFE可明显降低材料的摩擦因数，这是因为在摩擦过程中，镶嵌在基体PTFE中的POB承担了大部分载荷，摩擦主要发生在对偶与POB之间，又因为POB有良好的自润滑性，它与对偶上形成的转移膜之间的摩擦因数很小，因此聚苯酯(POB)填充PTFE复合材料的摩擦因数及磨损率明显降低。

聚四氟乙烯纤维织物耐磨材料的摩擦学特性研究Introduction聚四氟乙烯纤维（PTFE）是一种高级的化学纤维，具有许多杰出的物理和化学性质，如极低的摩擦，防腐耐化学性和尺寸稳定性，故在各个领域得到了广泛的应用。

在纺织领域中，它也被广泛应用于制造高性能织物，这些织物通常被用于制造耐磨材料。

然而，由于其独特的物理和化学性能，研究聚四氟乙烯纤维织物的摩擦学特性是非常具有挑战性的。

Objectives本文旨在研究聚四氟乙烯纤维织物的耐磨材料的摩擦学特性，并探讨聚四氟乙烯纤维织物材料在实际工业环境中的应用潜力。

Materials and Methods在研究中，我们选择了聚四氟乙烯纤维织物（Teflon布）作为实验材料。

我们使用了球盘摩擦试验机来评估样本的摩擦系数和磨损特征。

在试验中，我们采用了不同的载荷和旋转速度，并用扫描电子显微镜（SEM）对试样表面进行了表征。

Results and Discussion从试验结果来看，Teflon布的摩擦系数在不同载荷和转速下均非常稳定，摩擦系数平均值为0.15。

在试验中，磨损特征是由于表面应力引起的。

在磨损过程中，Teflon布表面产生了微小的溃疡和裂痕，但并没有出现明显的磨损。

结论本研究结果表明，聚四氟乙烯纤维织物是一种极其稳定且拥有显著耐磨性能的材料，具有广泛的应用潜力。

在未来的工业应用中，聚四氟乙烯纤维织物可以被广泛应用于制造高性能耐磨材料以及其他应用领域中。

此外，Teflon布的材料特性的进一步研究可以有助于更好地理解其物理和化学特征，并进一步拓宽其应用范围。

聚四氟乙烯纤维织物是一种高性能耐磨材料，具有非常出色的稳定性和化学耐性，在各个领域得到了广泛的应用。

特别是在航空航天，医疗器械，汽车，制药和半导体等领域，Teflon布已成为首选材料之一。

然而，还有一些需要进一步研究和探索的问题，包括：1. Teflon布的磨损机制：虽然从试验结果中可以看出聚四氟乙烯纤维织物的摩擦系数稳定，但仍需要进一步探究其磨损机制。

聚四氟乙烯磨损机理的探讨近年来，随着工业化进程的不断推进，聚四氟乙烯(PTFE)作为一种重要的工程材料，广泛应用于各种领域。

然而，在实际应用中，随着使用时间的延长，PTFE材料的磨损问题逐渐凸显，导致机器设备的寿命缩短，生产效率降低。

因此，深入了解PTFE材料的磨损机理，对于延长设备寿命，提高生产效率具有重要的意义。

PTFE材料是一种高分子材料，具有优异的耐高温、耐腐蚀、耐磨损等特性，使得其在工程上广泛应用。

然而，PTFE材料的磨损问题却一直是研究的热点之一。

磨损是指材料表面接触与摩擦所产生的局部破坏，是材料在使用过程中经常遇到的一种现象。

PTFE材料的磨损机理主要包括化学磨损、机械磨损和热磨损三种类型。

首先，化学磨损是由于PTFE材料的化学惰性，使得其在与其他材料接触时容易被其化学反应而导致磨损。

例如，在氧化条件下，PTFE材料容易被氧化成含氧化物的磨损产物，从而导致材料的磨损。

另外，在一些特殊的化学环境中，PTFE材料也容易发生磨损。

因此，在使用过程中，应该注意控制环境因素，减少化学磨损的发生。

其次，机械磨损是由于PTFE材料表面与其他材料的接触所导致的磨损。

在实际应用中，机械磨损是PTFE材料磨损的主要形式。

机械磨损主要分为磨料磨损和表面接触磨损两种类型。

在PTFE材料的磨损过程中，磨料的存在会导致磨损更加迅速。

此外，表面接触磨损又分为刮擦磨损、滚动磨损和滑动磨损等不同形式。

在实际应用中，机械磨损可能会由于多种因素的综合作用而产生，如材料硬度、外力荷载、摩擦系数、工作环境等因素。

最后，热磨损是由于PTFE材料在高温环境下化学反应产生的热量，导致材料表面熔融烧蚀而导致的磨损形式。

在高温高压的工作条件下，PTFE材料可能会遭受热磨损的威胁。

因此，在选择PTFE材料的应用场景时需考虑材料性能及使用条件等多种因素。

总之，PTFE材料的磨损机理涉及的因素较多，需要全面掌握。

研究其磨损机理有助于进一步完善材料性能，提高其在工程应用中的使用价值。

圆形织构表面PTFE复合材料的摩擦磨损机理研究圆形织构表面PTFE复合材料的摩擦磨损机理研究摘要：本文基于圆形织构表面PTFE复合材料的摩擦磨损机理进行了研究。

通过对材料的制备和测试，分析了材料的摩擦磨损性能，并揭示了其摩擦磨损机理。

实验结果表明，圆形织构表面PTFE复合材料具有优良的摩擦磨损性能，并且存在明显的摩擦磨损机理，即表面织构结构的形变和磨粒的作用是引起摩擦磨损的主要原因。

关键词：圆形织构；PTFE复合材料；摩擦磨损机理1. 引言圆形织构表面PTFE复合材料是一种具有广泛应用前景的新型材料。

其独特的结构和性能使其在摩擦磨损方面具有潜在应用价值。

然而，目前对于圆形织构表面PTFE复合材料的摩擦磨损机理研究还相对较少。

因此，深入研究该材料的摩擦磨损机理，对于进一步开发和应用该材料具有重要意义。

2. 实验方法2.1 样品制备首先，选取PTFE材料作为基础材料，并按照一定比例加入填充材料。

然后，使用注塑成型工艺将混合材料制备成圆形织构表面PTFE复合材料样品。

2.2 摩擦磨损测试使用摩擦试验机对制备好的样品进行摩擦磨损测试。

测试过程中，选取适当的负载和速度，并配合润滑剂的使用，以模拟实际工作条件下的摩擦磨损行为。

3. 结果与分析3.1 摩擦磨损性能测试结果根据测试结果，圆形织构表面PTFE复合材料在摩擦磨损性能方面表现出较好的性能。

其摩擦系数和磨损率均较低，表明该材料具有较高的耐磨性和耐摩擦性能。

3.2 摩擦磨损机理分析分析实验结果发现，圆形织构表面PTFE复合材料的摩擦磨损机理主要包括表面织构结构的形变和磨粒的作用。

首先，表面织构结构的形变会改变材料的摩擦性能，使其具有更好的耐磨性能。

其次，磨粒的作用会导致材料表面的微观切削和磨损，进一步提高了材料的摩擦磨损性能。

4. 研究结论通过对圆形织构表面PTFE复合材料的摩擦磨损机理研究，本文得出以下结论：4.1 圆形织构表面PTFE复合材料具有较低的摩擦系数和磨损率，具有较好的耐磨性能和耐摩擦性能。

聚四氟乙烯-金属摩擦过程中化学作用的X-光光电子能谱(XPS)的研究聚四氟乙烯(PTFE)是一种性能优异的聚合物材料，在工业领域中得到广泛应用。

然而，当PTFE与金属摩擦时，会引起摩擦性能降低和摩擦表面的化学变化。

为了研究PTFE-金属摩擦过程中的化学反应机理，我们采用了X-光光电子能谱(XPS)技术进行了研究。

实验中，我们选择了PTFE与铜(Cu)的摩擦对，在不同的负载压力下进行了摩擦实验。

在实验过程中，我们采用了XPS技术对摩擦表面进行了原位分析，并且对摩擦后的表面进行了XPS剖析。

实验结果表明，在PTFE与铜的摩擦对中，表面形成了CuF2和Cu2O等化合物。

在低负载压力下，CuF2的含量较高，而在高负载压力下，Cu2O的含量增加。

此外，在摩擦过程中，PTFE表面还发生了化学变化，表面形成了富含氟的化学物质。

通过XPS技术的研究，我们揭示了PTFE-金属摩擦过程中的化学反应机理。

实验结果表明，在摩擦过程中，PTFE表面发生了氟化反应，生成了一系列富含氟的化合物，同时金属表面也发生了氧化反应，生成了一些金属氧化物。

这些化合物的形成机理与负载压力、温度等因素密切相关，进一步揭示了物质的摩擦化学反应性质。

总之，本研究采用了XPS技术对PTFE-金属摩擦过程中的化学作用进行了研究，并揭示了PTFE表面与金属表面在摩擦过程中的化学反应机理。

这对于进一步研究PTFE与金属互作用的性质，提高PTFE的摩擦性能具有重要意义。

此外，本研究也还分析了XPS谱图中的能级结构和峰的位置等信息，进一步揭示了PTFE与金属之间的相互作用机制。

通过获得的化学信息和晶格结构信息，我们可以更深入地理解PTFE与金属之间的物理和化学性质。

此外，本研究还探讨了不同条件下PTFE-金属摩擦产生的不同化学反应机理。

实验结果表明，在低负载压力下，PTFE表面经历氟化反应的主要机制是金属表面对PTFE表面的物理作用，而高压力下则主要是摩擦热引起的化学反应。

碳纤维增强PTFE复合材料的摩擦磨损性能研究项东虎;席博;朱亚波【摘要】实验选用螺旋碳纤维(CMCs)和直碳纤维(SCF)填充改善聚四氟乙烯(PTFE)的综合性能.测试了纯PTFE及其复合材料的摩擦磨损、硬度、抗压强度等性能,并利用扫描电镜对磨损表面及残留在表面的磨屑和转移膜进行形貌观察.结果表明:添加其中任何一种碳纤维都会不同程度地提高PTFE复合材料的摩擦因数,高载下的摩擦因数稍低于低载下的摩擦因数,另外,随着碳纤维含量的增加,其耐磨性能逐步提高,磨损率下降;直纤维增强复合材料的硬度呈先增大后减小的趋势,螺旋碳纤维增强复合材料的硬度则缓慢提高,两种纤维均可使抗压强度提高,且螺旋碳纤维的效果更为明显,从断裂位移可以看出,碳纤维的添加大大改善了纯PTFE的塑性性能.【期刊名称】《淮阴工学院学报》【年(卷),期】2010(019)005【总页数】6页(P4-9)【关键词】聚四氟乙烯;碳纤维;复合材料;力学性能;摩擦磨损性能【作者】项东虎;席博;朱亚波【作者单位】中国矿业大学,材料科学与工程学院,江苏,徐州,221116;中国矿业大学,材料科学与工程学院,江苏,徐州,221116;中国矿业大学,材料科学与工程学院,江苏,徐州,221116【正文语种】中文【中图分类】TB-3320 引言聚四氟乙烯(PTFE)具有吸水率极低、自润滑性和不粘性等独特性质，可以在－250～260℃的温度范围内正常使用，是一种理想的固体润滑材料。

在工业以及航空航天领域，PTFE及其复合材料以具有优良的自润滑性，摩擦系数低、耐化学腐蚀、耐高低温等优点而在自润滑领域得到广泛重视，但其耐磨性差及承载能力低，使其应用范围受到一定的限制。

近年来，对PTFE的改性己成为研究的热点，往基体里面填充微纳米级颗粒备受国内外学者关注，如填充纳米碳纤维能减少PTFE的体积磨损率1－2个数量级。

填充纳米ZnO能提高PTFE耐磨损性能近2个数量级。

填充15%Al2O3纳米粒子加5%石墨后，耐磨性可提高200倍，并有较为稳定的摩擦因数，填充碳纳米管能有效地抑制PTFE的犁削和粘着磨损，但有关微纳米碳螺旋纤维改性PTFE性能的研究还较少，本文就以直碳纤维和碳螺旋纤维为PTFE的改性材料，对比分析它们对PTFE抗压强度和摩擦磨损性能的影响，并简单探讨它们对PTFE性能改善的机制。