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钛酸钾晶须增强聚四氟乙烯复合材料性能的研究

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2006.03.025

为研究钛酸钾晶须(PTW)对聚四氟乙烯(PTFE)复合材料性能的影响,本文详细地考察了PTW表面改性和含量对PTFE复合材料的力学、耐磨以及热性能影响.结果表明:改性后PTW表面能由69.2 mJ/m2降到50.7mJ/m2,分散性得到明显改善.PTW增强PTFE复合料的上述性能比纯PTFE的分别提高了19%、34%、3%、9%和10倍.SEM表明:PTW-PTFE的内部结构比GF-PTFE均匀致密.复合材料的力学性能最佳点出现在PTW含量为5～10wt%之间,具有纳米填料增强复合材料的特点.

关键词: 钛酸钾晶须 , 聚四氟乙烯 , 表面改性 , 力学性能 , 热变形温度 , 摩擦

硅灰石形貌和尺寸因素对PTFE复合材料摩擦学性能的影响

孙庆杰 , 冯新 , 汪怀远 , 史以俊 , 陆小华

高分子材料科学与工程

利用同种材质的硅灰石填料有着不同的形貌(纤维状和粒状)和尺寸(d=10μm～60μm;l=50μm～60μm)的特征,考察了填料的形貌和尺寸因素对聚四氟乙烯(PTFE)复合材料磨损性能的影响,并探讨了其影响机理.研究发现,在低载荷下,对于同样尺寸的填料,粒状填料比纤维状填料填充的PTFE复合材料有着更好的耐磨性;而对于纤维状填料,小尺寸填料填充的PTFE复合材料有着更加优越的耐磨性能.在高载荷下,情况则完全相反,此时大尺寸及纤维状填料填充的PTFE复合材料的耐磨性能更加优越.

关键词: 硅灰石 , 摩擦磨损 , 聚四氟乙烯复合材料 , 尺寸形貌 , 载荷

OTS自组装改性PTW增强PTFE复合材料的非等温结晶动力学

史以俊 , 何明 , 顾晓利 , 罗振扬 , 冯新 , 陆小华

高分子材料科学与工程

采用冷压烧结的方法制备了纯聚四氟乙烯(PTFE)、未处理钛酸钾晶须(PTW)及十八烷基三氯硅烷(OTS)自组装改性PTW填充的PTFE复合材料.研究了PTFE及改性前后PTW的静态接触角,用差示扫描量热(DSC)法并结合Jeziomy方程研究了PTFE及其填充改性前后PTW复合材料的非等温结晶动力学.结果表明,Jeziomy方程能够较好地描述复合材料的非等温结晶动力学,PTW在PTFE基体中起异相成核作用,加快了PTFE的结晶速率.OTS能够明显提高PTW的憎水性能,这使PTW的异相成核能力得到增强.

关键词: 十八烷基三氯硅烷 , 钛酸钾晶须 , 聚四氟乙烯 , 非等温结晶动力学

聚苯酯基复合材料的摩擦学性能

何鹏 , 冯新 , 汪怀远 , 史以俊 , 陆小华

高分子材料科学与工程

对比考察了炭纤维(CF)、聚四氟乙烯(PTEE)、单独和混合填充聚苯酯复合材料的摩擦磨损性能,利用扫描电子显微镜(SEM)分析了磨损面形貌,并探讨了其摩擦磨损机理.结果表明,CF、PTEE填充Ekonol复合材料,比CF或PTEE单独填充复合材料的低摩擦系数、低磨损率还分剐降低了17%、48%,是纯Ekonol摩擦系数的58%,耐磨性的1.8×104倍.CF、PTEE二者表现出了协同润滑与减磨效应.PTEE改善了难熔基体颗粒之间以及基体与纤维之间的粘接,而含量适当的CF对Ekonol起到了承载作用,且协助形成连续、均匀的转移膜.

关键词: 聚苯酯基复合材料 , 聚四氟乙烯 , 炭纤维 , 摩擦磨损

纤维/Ekonol/PTFE复合材料的力学与摩擦学性能研究

何鹏 , 冯新 , 汪怀远 , 史以俊 , 陆小华

功能材料

对比考察了碳纤维(CF)、六钛酸钾晶须(PTW)分别与聚苯酯(Ekonol)混合填充对聚四氟乙烯(PTFE)复合材料的力学与摩擦学性能的影响,并探讨了内部机理.结果表明:PTW相比于传统纤维CF,尺寸细微,具有微区增强特性,PTW的填充提高了Ekonol/PTFE复合材料的致密程度,协助形成更为均匀、致密的转移膜,相比于CF/Ekonol/PTFE复合材料,有着较好的力学性能、摩擦稳定性、耐磨性,进一步改善了Ekonol/PTFE复合材料的综合性能.纤维、Ekonol混合填充PTFE,二者表现出协同润滑与减磨效应.纤维协助均匀、致密的转移膜的形成;而硬质Ekonol颗粒在纤维和对偶之间可能起到了一种第三体滚动效应,避免了纤维受到较为严重的磨损,从而提高复合材料的摩擦磨损性能.

关键词: PTFE复合材料 , 聚苯酯 , 纤维 , 摩擦磨损 , 力学