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影響GB3960塑料滑動摩擦磨損試驗機(jī)的因素
閱讀：1239發(fā)布時間：2022-8-16
耐摩擦磨損性能的影響因素：
選用 GF 增強(qiáng) MPPO 材料后，提高了材料的耐摩擦磨損性能，有效降低了 MPPO 復(fù)合材料的摩擦因數(shù)。這是因為 GF 具有高強(qiáng)度和高硬度，在摩擦 過程中當(dāng)較軟的基體材料被磨損后，主要由GF在其摩擦表面起到承載力的作用，以此來降低 MPPO 復(fù)合材料的磨損，從而提高 MPPO 復(fù)合材料整體的 耐摩擦磨損性能。而MPPO復(fù)合材料在干摩擦過 程中主要以黏著磨損為主，隨著摩擦升溫，MPPO復(fù)合材料自身受熱變軟，進(jìn)一步增加了摩擦的作用面積，加快了 MPPO 向摩擦對偶表面的轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致耐摩擦磨損性能較差。
選擇不同直徑 GF 對 MPPO 復(fù)合材料摩擦因 數(shù)及磨損質(zhì)量的影響進(jìn)行研究，結(jié)果見圖 3。由 圖 3 可見:
GF 的直徑越小，MPPO 復(fù)合材料的耐摩 擦 磨損性能越好，隨著GF直徑的增大，摩擦因數(shù)和磨損質(zhì)量增大。直徑為3． 0 μm 的短 GF，其摩擦 因數(shù)和磨損質(zhì)量小。這是因為直徑小的 GF 在 MPPO 復(fù)合材料表面占有更大的表面分量，有效降 低了 MPPO 材料與摩擦對偶面的直接接觸。同時， 直徑更小的 GF 在 MPPO 復(fù)合材料中與 PPO 樹脂 基體接觸面積更大，對材料的承載能力更強(qiáng)，從而 使 MPPO 復(fù)合材料的整體強(qiáng)度更高，耐磨擦磨損性能更佳。
PTFE 微粉添加量：
選擇粒徑為 5 μm 的 PTFE-0145 對 MPPO 復(fù) 合材料耐摩擦磨損性能的影響進(jìn)行研究。由于 PTFE 微粉自身存在 C—F 鍵，具有較低的摩擦因數(shù)，摩擦?xí)r能夠快速地在摩擦對偶表面形成均勻的 PTFE 轉(zhuǎn)移膜，避免了共混物和金屬對磨面的直接 摩擦，從而降低了共混物的磨損質(zhì)量［10-12］，可以顯 著降低耐摩擦磨損性能。粒徑較小的 PTFE 微粉 因具有較好的分散性能，耐磨效果更優(yōu)，具有較低 的摩擦因數(shù)和磨損質(zhì)量。但不同的添加量對降低 摩擦因數(shù)和磨損質(zhì)量有一定差異。圖 4 為不同 PTFE 添加量對 MPPO 復(fù)合材料摩擦因數(shù)及磨損質(zhì) 量的影響。
由圖 4 可見: 隨著 PTFE 微粉添加量的增加， MPPO 復(fù)合材料的摩擦因數(shù)逐漸降低，添加質(zhì)量分 數(shù)為 15% 時，摩擦因數(shù)和磨損質(zhì)量佳。隨著PTFE 微粉添加量的進(jìn)一步增加，摩擦因數(shù)和磨損 質(zhì)量降低成效不顯著。這可能是因為 MPPO 是非 結(jié)晶 性 聚 合 物，當(dāng) 添 加 質(zhì) 量 分 數(shù) 超 過 15% 時， MPPO 對 PTFE 微粉的粘接能力下降，容易發(fā)生團(tuán) 聚，產(chǎn)生內(nèi)部缺陷，容易從 MPPO 復(fù)合材料基體表 面脫落，磨粒磨損加劇，進(jìn)而造成材料在摩擦表面 產(chǎn)生疲勞磨損。
PTFE /甲基基硅油復(fù)合體系
采用 PTFE 微粉與甲基基硅油復(fù)合構(gòu)建的 耐磨體系，將其與 PTFE 微粉的耐磨體系進(jìn)行對 比，研究不同體系對 MPPO 復(fù)合材料摩擦因數(shù)及磨 損質(zhì)量的影響，結(jié)果見圖 5。由圖 5 可 見: 采 用 PTFE 微粉耐磨體系時，MPPO 復(fù)合材料的摩擦因 數(shù)為 0. 3，磨損質(zhì)量為 4. 5 mg，當(dāng)添加 15% PTFE 與2% 甲基基硅油組成復(fù)合耐磨體系 ( 簡 稱 15% PTFE /2% 硅油) 時，MPPO 復(fù)合材料摩擦因數(shù) 為 0. 2，磨損質(zhì)量為 3. 5 mg，具有較好的耐磨效果。 在 MPPO/PTFE 體 系 中，加入甲基基硅油，與 PTFE 微粉相復(fù)合形成耐磨體系，擁有較低的摩擦 因數(shù)和磨損質(zhì)量。這可能是因為 15% PTFE /2% 硅 油在摩擦過程中發(fā)揮了良好的協(xié)同作用，在共混物 體系中加入 PTFE 更容易富集在有機(jī)硅形成的微 區(qū)周圍，而有機(jī)硅油有向材料表面遷移富集的趨 勢，因此氟硅共混聚合物中的 PTFE 有隨之向表面 富集的趨勢［9，13］。同時，遷移的甲基基硅油起到 最直接的潤滑作用，避免 PTFE 與對偶表面直接接 觸。在高速運轉(zhuǎn)的環(huán)境中 15% PTFE /2% 硅油與 PTFE 微粉體系相比，耐摩擦磨損性能更好。
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