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———————————————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。
#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。
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。
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。
聚醚醚酮填充聚四氟乙烯摩擦学性能杨东亚;董悦;龚俊【摘要】采用共混-冷压-烧结的工艺制备聚醚醚酮（PEEK）填充聚四氟乙烯（PTFE）复合材料，考察 PEEK 含量对 PTFE /PEEK 复合材料的力学性能和摩擦学性能的影响，用扫描电子显微镜（SEM）观察其磨损表面和对偶表面形貌，并探讨磨损机制。
结果表明：复合材料的拉伸强度随着 PEEK 含量的增加而降低，在一定范围内，冲击强度随着PEEK 含量的增加而增大；随着 PEEK 含量的增多，摩擦因数呈现先减小后增大的趋势，体积磨损率则逐渐减小。
当PEEK 质量分数为20％时，复合材料耐磨性较纯 PTFE 提高了近700倍，其原因在于 PEEK 的加入改变了磨屑形成机制，并能形成均匀连续的转移膜，进而降低了磨损。
%The tribological behavior and mechanical properties of PEEK filled PTFE composites prepared by molding-sintering method were studied.The morphology of worn surface and counterparts was investigated by Scanning Electron Mi-croscope (SEM),and the abrasion mechanical was discussed.The results show that with the increase of PEEK content,the tensile strength of the composites is decreased,the impact strength is enhanced in a certain range of PEEK content,the co-efficient of friction is first decreased and then increased,and the volume wear rate is decreased monotonically.When the mass fraction of PEEK reaches 20%,the wear resistance of the composites is improved about 700 times than the virgin PT-FE.The addition of PEEK transforms the formation mechanism of the wear debris and forms a uniform and continuous transfer film,which reduces the wear rate of composites.【期刊名称】《润滑与密封》【年(卷),期】2013(000)010【总页数】4页(P60-63)【关键词】聚四氟乙烯;聚醚醚酮;磨损机制【作者】杨东亚;董悦;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;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】TH117.1聚四氟乙烯 (PTFE)作为一种良好的自润滑材料，具有摩擦因数低、耐腐蚀性强、耐高低温性能好等特点，在机械工程领域得到了广泛应用。
Nano-SiO2-POB改性PTFE复合材料摩擦转移膜生长过程研究Nano-SiO2/POB改性PTFE复合材料摩擦转移膜生长过程研究摘要：摩擦转移膜的形成与生长过程在减小摩擦系数、延长材料寿命和提高材料性能方面具有重要意义。
本研究以Nano-SiO2/POB 改性PTFE复合材料为研究对象，通过对摩擦过程中的转移膜生长规律进行深入探讨，为实际应用中的材料设计与优化提供理论指导。
1. 引言摩擦转移膜是指在摩擦过程中，材料表面形成的一层具有一定结构和性质的膜。
转移膜的形成与生长对于材料摩擦性能的改善和摩擦耐磨性的提高具有重要意义。
近年来，通过在PTFE 基础材料中引入纳米SiO2和POB改性剂，改善了PTFE的摩擦性能和耐磨性能。
本研究旨在探究Nano-SiO2/POB改性PTFE 复合材料在摩擦过程中转移膜生长的规律。
2. 实验方法本研究选取Nano-SiO2和POB作为PTFE的改性剂，采用溶液共混法制备Nano-SiO2/POB改性PTFE复合材料试样。
通过扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDS)对试样的形貌和元素成分进行表征。
采用旋转摩擦试验机对试样进行摩擦测试，并使用红外光谱仪(IR)对转移膜进行分析。
3. 结果与讨论通过SEM观察，发现在Nano-SiO2/POB改性PTFE复合材料的摩擦表面上出现了转移膜。
随着摩擦次数的增加，转移膜的面积逐渐增大。
通过EDS分析发现，转移膜主要由PTFE、Nano-SiO2和POB组成。
其中，Nano-SiO2颗粒在转移膜中分散均匀，POB改性剂与PTFE形成稳定的结构。
通过IR光谱分析转移膜的化学结构，发现转移膜中PTFE的结晶度降低，结构变得更加松散。
Nano-SiO2和POB改性剂的引入使膜中出现了更多的氧化物基团和烷基基团。
这些结构的变化导致了转移膜摩擦性能的改善。
通过对转移膜形成与生长过程的研究，发现转移膜的生长与摩擦过程中的温度、压力、速度等因素密切相关。
