聚四氟乙烯及其石墨填充复合材料的摩擦磨损特性
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第53卷•第1()期• 202()年10月A12O 3改性聚四氟乙烯复合涂层的摩擦磨损特性杨 浩,卞 达,郭永信,唐海鹏,赵永武(江南大学机械工程学院,江苏无锡214122)[摘要]为探究不同含量的填料对聚四氟乙烯(PTFE)复合涂层摩擦学性能的影响,以AI2O3作为填料,制备了 不同A12O 3含量的氧化铝/聚四氟乙烯复合涂层,研究了不同A12O 3含量对PTFE 复合涂层的摩擦学性能影响。
采用HT-200摩擦磨损试验机对涂层的摩擦学性能进行测试;通过三维形貌仪以及扫描电子显微镜分析了涂层磨痕微观形貌。
结果表明:AI2O3的添加提高了 PTFE 复合涂层的摩擦系数,而且随着AJO3含量的增大,其摩擦系数逐渐增加;而PTFE 复合涂层的磨损量随着AI2O3的添加而降低,当AI2O3填充量为5%(质量分数)时,其磨损体积从 空白时的1.22x10s ixn?降至9.24X107 pcm 3,磨痕深度降低了 2 pm 。
而且,A12O 3含量越高,PTFE 复合涂层磨损量越小,耐磨性能越优异。
[关键词]氧化铝;聚四氟乙烯;摩擦系数;耐磨性[中图分类号]TQ630.1 [文献标识码]A [文章编号]1001-1560(2020)10-0043-04Friction and Wear Characteristics of A12O 3 Modified Polytetrafluoroethylene Composite CoatingsYANG Hao, BIAN Da, GUO Yong-xin, TANG Hai -peng , ZHAO Yong-wu (School of Mechanical Engineering , Jiangnan University , Wuxi 214122, China)Abstract : In order to research the influences of the fillers with different contents on the tribological properties of the polytetrafluoroethylene (PTFE ) composite coatings , the aluminum oxide/PTFE composite coatings with different Al 2 03 contents were prepared by using Al 2 03 asfiller. HT-600 friction/wear tester was employed to test the tribological properties of the coating , and the microscopic morphology of the wearscar was analyzed by three - dimensional profiler and scanning electron microscope. Results showed that the addition of Al 2 03 increased the friction coefficient of PTFE composite coating , and with the increase of A12O 3 content , the friction coefficient gradually increased. However , theabrasion loss of PTFE composite coatings decreased significantly w 让h the addition of A12O 3. When the A12O 3 content increased from 0 to 5% (mass fraction ) , the abrasion volume of the obtained coatings decreased from 1.22x10* pim 3 to 9.24x 107 |xm 3, and the depth of wear scratchdecreased by 2 |xm. Moreover , the higher A12O 3 content led to the smaller wear of the composite coating and the better wear resistance.Key words : A12O 3 ; polytetrafluoroethylene ; coefficient of friction ; wear resistance0前言聚四氟乙烯(PTFE )是一种优异的自润滑材料,具 有较低的摩擦系数、良好的耐高低温稳定性以及耐腐蚀性能⑴,已被广泛应用于工业、农业生产的各个领 域。
#专题综述!填充材料对聚四氟乙烯基复合材料摩擦学特性的影响陈 刚,焦明华,解 挺,俞建卫(合肥工业大学 摩擦学研究所,合肥 230009)摘要:聚四氟乙烯基复合材料是重要的自润滑材料,应用广泛。
根据填充材料的类别不同对聚四氟乙烯基复合材料进行了合理地分类,并阐述了不同填料对聚四氟乙烯基复合材料摩擦学特性的影响,分析和比较了不同填料的减摩抗磨机理,对于聚四氟乙烯基复合材料的科学研究和工程应用具有一定的借鉴和指导意义。
关键词:聚四氟乙烯;复合材料;填充材料;摩擦;磨损中图分类号:T H133.31;T Q325.4;T Q327 文献标志码:B 文章编号:1000-3762(2007)10-0042-04Effects of F illers on the Tr i bolog i ca l Properti es ofPolytetrafluoroethylene Ba sed Co m positesCHEN Gang,J I A O M ing-hua,X I E Ting,Y U J ian-wei(I nstitute of Tribol ogy,Hefei University of Technol ohy,Hefei230009,China)Abstract:The polytetrafluor oethylene(PTFE)based composites,as significant self2lubricating materials,have been widely used,and they are one of the hottest research fields in poly mer composites.I n this paper,the PTFE based com2 posites were classified reas onably int o several types according t o the s orts of fillers.The effects of different fillers on the tribol ogical p r operties of PTFE composites were syste matically p resented,mean while,the anti2fricti on and anti2wear mechanis m s of different fillers were als o analyzed and compared in detail,which are good references and of great guid2 ance significance for the reseach and engineering app licati on of PTFE composites.Key words:Polytetrafluor oethylene;composite;filler;fricti on;wear 聚四氟乙烯(polytetrafluor oethylene,简称PTFE)是一种性能卓越的工程塑料,在摩擦学材料领域是应用最为广泛的高分子材料之一。
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。
耐磨聚四氟乙烯填充件石墨四氟管的用途?一、改性四氟棒介绍ptfe四氟铁氟龙填充石墨管是以聚四氟乙烯塑料为基料,填充石墨增强剂(或者碳纤维等)后制得的增强塑料。
石墨能提高聚四氟乙烯的耐磨性,导热性,自润滑性,导电性,耐热变形等。
适用于耐高温,耐磨,耐腐蚀等环境下使用,除食品,绝缘,氧化剂环境下外,石墨改性(增强,填充)聚四氟乙烯基本能代替原聚四氟乙烯能用的环境。
1.1四氟材料在温度低于-185℃时会变脆,高于260℃时会蠕变裂解,所以不应用于过高的温度。
四氟导热系数较低且线膨胀系数较大在负荷下会发生冷流现象,添加不同的填充剂如玻璃纤维、石墨、二硫化钼、青铜粉等可改善四氟棒的性能。
1.2改性四氟棒使用行业:化工、石化、炼油、氯碱、制酸、磷肥、制药、农药、化纤、染化、焦化、煤气、有机合成、有色冶炼、钢铁、原子能及高纯产品生产(如离子膜电解),粘稠物料输送与操作,卫生要求高度严格的食品、饮料等加工生产部门。
1.3使用设备:管道、阀门、泵、压力容器、热交换器、冷凝器、发电机、空气压缩机、排气管、制冷机等法兰连接处的密封部位。
二、石墨四氟管简介又称:石墨套筒、石墨ptfe管材、石墨聚四氟乙烯管、黑色铁氟龙管、填充聚四氟乙烯模压管材,聚四氟乙烯填充石墨管材,ptfe四氟铁氟龙填充石墨管,改性填充石墨PTFE四氟管,聚四氟乙烯(PTFE)+石墨,新型聚四氟乙烯石墨件。
图1 石墨四氟管来源:深圳丹凯特性:1.使用温度范围十分广泛(摄氏从-200度到+260度);2.基本上对所有化学物质都具抗腐蚀性除了一些氟化物和碱性金属液。
3.极好的机械性能包括抗老化性特别对于弯曲和摆动方面应用。
4.杰出的阻燃性(符合ASTM-D635 和D470测试步骤,在空气中被归为阻燃材料。
5.优良的绝缘特性(无论其频率和温度如何)。
6.吸水率极低,并具有自润滑性和不粘性等一系列独特的性能。
7、摩擦系数小。
三、填充聚四氟乙烯的加工填充聚四氟乙烯制品选用填充聚四氟乙烯树脂经模塑加工制成。
填充聚四氟乙烯的磨损的报告,600字
本报告旨在详细分析聚四氟乙烯(PTFE)耐磨性的特性。
聚
四氟乙烯是一种常用的工程材料,其主要的优点是其优异的耐磨性,能够抵御多种腐蚀和摩擦力,又能保证高整体性能和高质量。
本报告对PTFE的耐磨性进行了研究,并提出了相应的
填充方案。
研究表明,聚四氟乙烯具有优异的耐磨性,通常可用于高温、高压和摩擦力较大的环境中,但随着使用时间的增加,当它承受摩擦力时,其耐磨性会逐渐降低。
为此,要想让聚四氟乙烯拥有持久的耐磨性,需要做出一些加固措施。
针对聚四氟乙烯的耐磨性,本报告建议采用填充技术。
首先,要将聚四氟乙烯制成粉末,然后在粉末中添加预先选定的耐磨材料,如碳化硅、骨料或金刚石。
该填充材料可以帮助提高聚四氟乙烯的耐磨性,使其可以在重要的场合使用。
此外,研究还发现,聚四氟乙烯耐磨性受不同填充材料的影响较大,因此填充材料的选择也很重要。
例如,碳化硅可以抵抗耐磨性和腐蚀性,骨料可以提高材料的硬度和耐磨性,金刚石可以增加材料的硬度和耐磨性。
综上所述,聚四氟乙烯具有优异的耐磨性,但随着使用时间的增加,其耐磨性会逐渐降低。
因此,本报告建议采用填充技术来提高聚四氟乙烯的耐磨性,并确保其可以在重要的场合使用。
此外,填充材料的选择也极为重要,合理地选择可以提高聚四氟乙烯的耐磨性。
在干燥和油润滑条件下聚四氟乙烯填充制品中填料对摩擦性能影响钱知勉【期刊名称】《有机氟工业》【年(卷),期】2002(000)002【摘要】聚四氟乙烯(PTFE)中添加各种无机填料,含量为30(V)%(体积百分数),由它们做成的试条与AISI52100钢环对磨,分别在干燥和液体石蜡润滑下于MHK500型试验机上进行摩擦特性研究.用扫描电子显微镜(SEM)和光学显微镜观察磨损表面和碎屑的形态.结果表明有无润滑条件及不同的填料品种对PTFE填充制品的摩擦特性有很大的影响.在干摩条件下PTFE的摩擦性能在很大程度上取决于转移膜的均匀性及其厚度,只有在转移膜有良好的均匀性和适当的厚度时PTPE才呈现出优良的摩擦性能.如果有液蜡润滑条件则比干摩时有更好的摩擦性能即它的摩察系数将下降一个数量级,磨损速率降低1~3数量级.用SEM对磨损表面观察发现在液蜡润滑下疲劳开裂的产生是由于液蜡为PTFE微裂缝所吸收和渗透之故.疲劳裂纹的产生和发展导致PTFE填充制品的疲劳磨损.因此在液蜡润滑下PTFE填充制品的摩擦性能主要取决于PTFE树脂与无机填料之间的相容程度,有良好相容性者就有优良的摩擦性能.【总页数】3页(P55-57)【作者】钱知勉【作者单位】无【正文语种】中文【中图分类】TQ32【相关文献】1.延长填充聚四氟乙烯平环密封圈在无油润滑高压填料函中工作寿命的措施及其应[J], 戴光滋2.稀土处理玻璃纤维填充聚四氟乙烯复合材料在油润滑下的摩擦学性能 [J], 薛玉君;程先华;谢超英3.二烷基二硫代磷酸锌添加剂对油润滑下填充聚四氟乙烯复合材料摩擦磨损性能的影响 [J], 张招柱;王坤;曹佩弦;刘维民4.稀土处理炭纤维填充聚四氟乙烯复合材料在干摩擦条件下的摩擦磨损性能研究[J], 包丹丹;程先华5.几种金属氧化物填充聚四氟乙烯复合材料在干摩擦条件下的摩擦磨损性能 [J], 张招柱;薛群基;刘维民;沈维长因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
石墨填充聚四氟乙烯基复合材料的摩擦学性能李文忠,王黎钦,古乐,郑德志哈尔滨工业大学机电工程学院,黑龙江省哈尔滨市 150001E-mail: wenzhonglee@摘要:为了研制PTFE基粘弹-摩擦型阻尼材料,采用机械共混-冷压成型-烧结的工艺制备了石墨/聚苯硫醚/聚醚醚酮混合填充PTFE基复合材料,利用环-块式磨损试验机,在干摩擦条件下考察了复合材料的摩擦学性能;并用扫描电镜观察了磨损表面形貌,研究了复合材料的磨损机理。
结果表明:PTFE含量不同的复合材料,随石墨填充量的增大,摩擦系数和磨损率的变化趋势不同,磨损主要由犁削、粘着和疲劳剥落中的一种或几种引起;适当配比的PTFE基复合材料具有较好的摩擦阻尼性能,能够满足粘弹-摩擦阻尼材料的要求。
关键词:聚四氟乙烯石墨复合材料摩擦学性能1. 引言聚四氟乙烯(PTFE)具有优异的物理化学性能,耐腐蚀性极强,耐高低温,是一种广泛应用的高性能工程塑料。
利用PTFE的粘弹阻尼和摩擦阻尼耗能,可以在苛刻环境下的机械装置中作为减振部件应用。
为了提高这种减振部件的阻尼性能,需要从提高减振材料的粘弹阻尼和摩擦阻尼两个方面研究。
为此,需要提高材料的摩擦系数,同时也要提高材料的耐磨性,以延长材料的使用寿命。
PTFE自身的摩擦系数很小,且耐磨性很差,限制了在减振工程中的应用。
而当其中添加某些无机颗粒或高分子聚合物后,材料的摩擦系数会提高,同时耐磨性可得到很大的提高,人们已经对填充PTFE复合材料的摩擦磨损性能进行了很多的研究[1~5]。
用于填充PTFE 的材料很多。
聚苯硫醚(PPS)和聚醚醚酮(PEEK)都具有机械强度高、耐热、耐腐蚀、耐磨、抗蠕变等性能,在PTFE中填充可大大改善耐蠕变性和耐磨性;在PTFE中填充石墨可明显提高耐磨性,及压缩蠕变性和导热性。
国内外有关石墨/PPS/PEEK混合填充PTFE基复合材料摩擦学性能的研究还未见报道,本文采用机械共混-冷压成型-烧结的工艺制备了石墨、PPS、PEEK混合填充PTFE复合材料,考察了干摩擦条件下石墨的含量对复合材料摩擦学性能的影响,并研究了材料的磨损机理,期望为PTFE基复合材料在减振中的应用提供依据。
碳纳米管改性聚四氟乙烯复合材料的摩擦磨损性能研究的报告,600字本报告旨在研究碳纳米管改性聚四氟乙烯(PVDF)复合材料的摩擦磨损性能。
为此,我们采用了一系列的实验以研究他们的摩擦和磨损性能。
在实验室里,我们使用短碳纳米管改性的PVDF复合材料,作为基础材料,进行了两组实验,一组实验使用多羟基甲酸酐(GH)作为改性剂,另一组实验则使用纤维素醇磷酸酯(HFPO)作为改性剂。
在实验中,接触面的材料通过硬度试验和粗糙度测量来选择,以能够得到较好的摩擦磨损性能。
实验还通过摩擦测试、磨损测试、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)等方法来衡量和监测摩擦磨损性能。
通过现有的研究结果,我们发现,在使用GH和HFPO改性PVDF复合材料时,PVDF复合材料的摩擦磨损性能与改性剂的浓度有关。
当改性剂浓度增加时,PVDF复合材料的摩擦磨损性能也相应提升。
在GH改性的情况下,随着改性剂浓度的增加,摩擦系数和磨损因子也不断降低。
而在HFPO改性的情况下,当改性剂浓度超过一定值时,摩擦系数和磨损因子开始出现上升趋势,表明这种改性后材料的摩擦磨损性能会受到一定的影响。
从实验结果可以看出,在碳纳米管改性的PVDF复合材料中使用GH和HFPO改性剂可以改善材料的摩擦磨损性能,因此可以更好地满足工程应用的需要。
但是,对于HFPO改性的情况,如果改性剂浓度超过一定值,摩擦磨损性能就会降低,因此,希望在进一步研究中可以找到一种有效的方法去抑制这种现象。
综上所述,本研究结果表明,碳纳米管改性的PVDF复合材料可以通过使用合适的改性剂,改善其摩擦磨损性能,在不同改性剂浓度下表现出不同的结果。
进一步研究仍然需要进行,以便更加全面理解材料的摩擦磨损性能,并探讨有用的工程应用。
2006年9月第9期(总第181期)润滑与密封LUBR I CATI O N ENGI N EER I N GSep 12006No 19(serial No 1181)3基金项目:航空科学基金资助项目(04G52044)1收稿日期:2005-10-19作者简介:陶克梅(1969—),女,硕士研究生,主要从事固体自润滑复合材料研究1E 2mail:taokmei@1261com 1PTFE 、石墨与玻璃纤维填充聚甲醛的摩擦磨损特性研究3陶克梅 向定汉(南京航空航天大学材料科学与技术学院 江苏南京210016)摘要:用聚四氟乙烯(PTFE )、玻璃纤维(GF )和石墨填充聚甲醛(P OM ),采用热模压成型制备出4种复合材料。
在往复式滑动摩擦试验机上进行摩擦磨损实验。
实验条件为正压力518MPa,往复频率1Hz ,对摩面粗糙度R a 018μm 。
结果表明:经填充的P OM 复合材料的摩擦因数和比磨损率均有不同程度的降低,其中P OM +20%(质量分数)PTFE 的摩擦因数最低,P OM +20%PTFE +10%GF 的耐磨性最好。
扫描电镜分析表明P OM 材料的磨损机制以粘着磨损为主。
关键词:P OM;PTFE;复合材料;摩擦和磨损中图分类号:T H11711 文献标识码:A 文章编号:0254-0150(2006)9-103-3Fr i cti on and W ear Behav i or of P OM Filled withPTFE,Gl a ss F i ber and GraphiteTao Kem e i Xia ng D i ngha n(College ofMaterials Science and Technol ogy,Nanjing University of Aer onautics and A str onautics,Nanjing J iangsu 210016,China )Abstract:The tribol ogical behavior of polyoxy methylene (POM )filled with polytetrafluor oethylene (PTFE ),glassfibre(GF )and graphite was studied .P OM and POM composites were p repared by hot comp ressi on molding .W ear and fricti on tests were perfor med in a reci p r ocating sliding tribotester at r oom temperature at a no m inal p ressure of 5.8MPa and counterface roughness of R a 018μm.It is found that the coefficients of fricti on of POM composites is l ower than that of unfilled POM.The POM +20%PTFE co mposite exhibits the lowest coefficient of friction amongst all POM materials .By comparis on t o unfilled POM ,the s pecific wear rate for all filled co mposites decrease and the highest wear resistance is obtained for the POM +20%PTFE +10%GF co mposite .Worn surface analysis for POM and POM composites by scanning electr on m icroscopy shows that wear mechanis m is main adhesi on wear .Keywords:polyoxy methylene (P OM );polytetrafluor oethylene (PTFE );composites;friction and wear 聚甲醛(Polyoxy methylene,P OM )是一种高结晶性的工程塑料,具有刚性大、无噪声、耐疲劳、耐摩擦、极限pv 值高、成型加工方便和原料价廉易得等优点,作为有色金属的替代材料已在汽车、机床、化工和电气等行业得到广泛应用[1]。