编号：CYYJ043514
篇名：温度对PTFE/Kevlar织物复合材料摩擦磨损性能的影响
作者：李伟博 刘建 赵宁波 郑晓猛 杜三明 上官宝 张永振
关键词： 织物复合材料 温度 树脂 转移膜 摩擦磨损
机构： 河南科技大学高端轴承摩擦学技术与应用国家地方联合工程实验室 河南科技大学材料科学与工程学院
摘要： 为了探究不同温度下复合材料摩擦系数、磨损率的转变以及材料摩擦磨损行为和损伤机制的演变规律,将制备的PTFE/Kevlar织物复合材料,在不同温度(25~150℃)、载荷(20~40 MPa)和频率(6~10 Hz)下进行往复式摩擦磨损试验.试验结果表明:载荷与频率对复合材料摩擦磨损性能的影响远小于环境温度,随着环境温度的升高,摩擦系数和磨损率呈现先减小后增大的趋势,温度为75℃时材料的摩擦系数和磨损率最小.当环境温度、载荷和频率分别为75℃、30 MPa和6 Hz时,复合材料的摩擦系数约为0.039,磨损率约为5.98×10-15m3/(N·m).随着温度升高至100℃以上,材料摩擦系数和磨损率急剧增大且摩擦系数出现剧烈波动.使用扫描电镜(SEM)和X射线能谱(EDS)对复合材料、转移膜和磨屑进行深入分析发现,复合材料的磨损行为与PTFE纤维的断裂行为有关.随着环境温度的逐渐升高,PTFE纤维断裂行为由滑动剪切挤出逐渐转变为纤维拔出、切断和疲劳剥落.复合材料的磨损机制,由磨粒磨损转变为轻微黏着磨损,再转变为严重的黏着磨损并伴随着热复合型的疲劳磨损.
