固體潤滑劑改性PA6-GF復合材料力學與摩擦學性能研究.pdf

1、尼龍6(PA6)因其優(yōu)異的機械力學性能、良好的耐磨性能與自潤滑特性已作為摩擦材料被廣泛應用于機械、石油化工等領(lǐng)域。然而隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，單一PA6制品已難以滿足實際應用需要。通過對PA6進行改性發(fā)展PA6基復合材料可以有效提高PA6綜合性能，拓展其應用領(lǐng)域，是目前主要研究方向之一。
　　本論文使用雙螺桿擠出成型的方法制備PA6基復合材料，首先采用玻璃纖維進行增強，研究了玻纖含量對復合材料力學與摩擦學性能的影響;在此基礎(chǔ)上，通過固

2、體潤滑劑PTFE、石墨與UHMWPE單一或兩兩復合對PA6/GF-15％復合材料進行填充改性，重點研究了潤滑劑填充量與配比對復合材料力學與摩擦學性能影響。利用SEM觀察磨損表面形貌，探討了復合材料的磨損機理。研究結(jié)果表明:
　　(1)玻纖增強大幅提升了純PA6的物理與力學性能，且隨玻纖含量的增加而呈現(xiàn)上升趨勢;同時也對材料摩擦學性能有不同程度的影響。當玻纖含量為15wt％時，復合材料的摩擦系數(shù)為0.1177，較純PA6下降了65％

3、;但質(zhì)量磨損率有所增加。純PA6以粘著磨損為主，而玻纖增強PA6復合材料主要發(fā)生磨粒磨損。
　　(2)單一固體潤滑劑填充改性PA6/GF復合材料時，PTFE可有效降低復合材料的摩擦系數(shù)，改性效果優(yōu)于UHMWPE與石墨;當PTFE填充量為15wt％時，復合材料摩擦系數(shù)降低至0.09412，比PA6/GF降低了20％;但復合材料的摩擦穩(wěn)定性與力學性能有所下降，主要磨損機理為磨粒磨損，伴隨有少量粘著磨損。
　　(3)復合固體潤滑劑

4、填充時，PTFE-UHMWPE對PA6/GF復合材料質(zhì)量磨損率改性效果較優(yōu)，其次是石墨-UHMWPE，PTFE-石墨較差。10wt％/5wt％ PTFE-UHMWPE填充復合材料質(zhì)量磨損率僅為3.65×10-8cm3/Nm，與未填充PA6/GF相比下降了62％，比純PA6降低了44％，此時復合材料磨損機理主要為磨粒磨損，同時伴隨少量粘著磨損的發(fā)生。
　　(4)在所研究固體潤滑劑種類及填充量范圍內(nèi)，15wt％ PTFE填充PA6/G