纳米石墨复合改性聚酰亚胺的摩擦学研究
编号:616
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更新:2021-07-28 21:08:47 浏览:216次
口头报告
摘要
聚酰亚胺及其复合材料具备质轻、耐热、耐腐蚀、高强度以及优异的自润滑特性,在工程摩擦学领域应用越来越广泛。本文以高Tg热塑性聚酰亚胺(PI)为基体,加入纳米石墨(NG)减摩填料,通过热压成型工艺制备高性能工程塑料减摩件(NG-PI)。用Rtec点接触往复摩擦磨损试验机,研究了1-10wt%NG-PI的摩擦磨损性能。同时,测试了NG-PI复合材料的耐热性以及压缩/拉伸力学性能。综合摩擦学和机械性能实验结果,NG-PI复合材料的减摩粒子最佳含量为5wt%,相对于纯PI,5wt%NG-PI复合材料的摩擦系数和磨损率分别降低了55.63%和97.39%。为了研究不同工况下NG-PI复合材料的摩擦表现,设计实验条件摩擦速度48-192mm/s和法向载荷30-120N,探索纯PI 和5wt%NG-PI复合材料的摩擦系数和磨损率的规律性变化情况。实验结果显示,5wt%NG-PI复合材料的摩擦系数随载荷变化符合粘塑性变化规律,随摩擦速度线性增长。磨损率随载荷升高先减小后增大,随摩擦速度缓慢降低。5wt%NG-PI复合材料与未经改性的纯PI材料的摩擦学变化规律与基本一致。磨损机理通过扫描电镜及其配置的元素能谱分析仪,以及红外和拉曼光谱分析仪进行表征。NG-PI复合材料的磨损机理由纯PI材料的黏着和疲劳磨损逐渐转变为磨粒磨损。本工作以纳米级填料为减摩材料,在机械性能和耐热性变化不大的前提下,显著的提高了纯PI的减摩抗磨性能,为进一步拓展高性能工程塑料的应用提供了新的思路。
稿件作者
万长鑫
武汉材料保护研究所
段海涛
武汉材料保护研究所有限公司
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