莫来石填充的聚四氟乙烯复合材料及其摩擦学性能

材料研究学报, 2016, 30(6): 427-437. doi: 10.11901/1005.3093.2015.691

莫来石填充的聚四氟乙烯复合材料及其摩擦学性能

李翠 ^1, , 孙桃 ^2, , 石国军 ^3, , 袁月 ^4, , 张辰恺 ^5,

1.扬州大学化学化工学院扬州 225002

2.扬州大学化学化工学院扬州 225002

3.扬州大学化学化工学院扬州 225002

4.扬州大学化学化工学院扬州 225002

5.扬州大学化学化工学院扬州 225002

基金项目: 江苏省自然科学基金BK2012681,教育部博士点基金20123250120008和江苏省优势学科资助项目.Supported by the Natural Science Foundation of Jiangsu Province No.BK2012681,Ph.D.Programs Foundation of Ministry of Education of China No.20123250120008,and A Project Funded by the Priority Academic Program Development of Jiangsu Higher Education Institutions.

关键词：复合材料 , 聚四氟乙烯 , 莫来石 , 摩擦系数 , 磨损率

Polytetrafluoroethylene Composites Filled with Mullite and their Tribological Performance

Keywords： composite , PTFE , mullite , friction coefficient , wear rate

采用机械混匀、带温预压、烧结等工艺制备了莫来石填充的聚四氟乙烯(PTFE)复合材料,通过万能材料试验机、x射线衍射仪(XRD)、静态热机械分析仪(TMA)分别表征了复合材料的力学性能、物相和热学性质;研究使用MRH-3型高速环块磨损试验机来测试复合材料的耐摩擦磨损性能,借助场发射扫描电子显微镜研究了复合材料摩擦面形貌并分析摩擦磨损机理.结果表明:莫来石在PTFE体系中起填充增强作用,改性聚四氟乙烯复合材料的弹性模量显著增加;莫来石的填充提高了聚四氟乙烯的玻璃化转变温度,其平均线膨胀系数也呈下降趋势;当莫来石的质量分数由0增加至50％时,复合材料的摩擦系数呈先降低、后升高的趋势,复合材料的耐磨损性能显著改善;当莫来石的质量分数为40％时,其磨损率降低至纯聚四氟乙烯的1/530.

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