2008年8月第33卷第8期
润滑与密封
LUBR I C A TI ON EN GI N EER I N G
A ug .2008
V ol 133No 18
收稿日期作者简介范清，女，高级工程师,2f q _y @y 111
邓联勇 范 清 彭 兵 王 勇
(广州机械科学研究院 广东广州510700)
摘要：研究了高温条件下不同填料填充的PTFE 复合材料的摩擦磨损性能，并与常温下的摩擦磨损性能进行了比较。结果表明青铜粉、纤维填充的复合材料在高温下表现出与常温相反的摩擦磨损规律；碳类填充复合材料在不同温度
下则表现出较为稳定的规律；特种塑料改性的PTFE 复合材料，具有极好的综合性能。
关键词:PTFE；复合材料；摩擦磨损
中图分类号:T H11711 文献标识码:A 文章编号:0254-0150(2008)8-098-4
Research on Tr ibologi ca l Behav i or s of PTFE C o m posites
a t H i gh Tem pera tur e
D e ng L ia ny o ng F a n Q ing P e ng B i ng W a ng Yong
(Guangzh ou Mechanical Engi neering Resea rch Institute,Guangzhou Guangdong 510700,Chi na )
A bstr ac t:The tribo logical behaviors of PTFE co mposites at high te mper ature was studied and c omp ar ed w ith those at
no r mal te mp er ature .I t is indicated that the c ompo sites filled w ith b r onz e powder o r fibers show diff eren t fricti on and wear p r operties at no r mal and high te mp er atu r e,the co mposites filled w ith carbolic fillers have stab le tribo l ogical behavi o r when te mp er atu r e changes .The co mposites filled with special p lastic have best co mp rehensive perf or mance .
Keyword s :PTFE;co mposites;friction and wear
聚四氟乙烯(PTFE )是一种性能优异的固体自润滑材料[1-2]，具有极低的摩擦因数、良好的化学稳定性及热稳定性，广泛应用于各行各业。但纯PTFE 的硬度低、耐磨性较差、机械强度低，在外力作用下有较大的粘弹性变形，易蠕变等[3-6]，这些缺点限制了PTFE 的应用。为了弥补PTFE 物理性能上的不足，需要用不同填料与PTFE 进行复合，改善其硬度、耐磨耗性、蠕变性、热传导性等，从而获得综合性能良好的复合材料。目前，国内外对PTFE 复合材料的力学性能及常温摩擦磨损性能报导较多，但对高温下摩擦磨损性能鲜见有报导。
PTFE 的实际使用性能以及最终寿命受到很多因素的影响，如产品的结构、机加工精度、使用的环境(如压力、温度、介质等)等。另外，材料本身性能也影响最终使用性能。使用PTFE 复合材料时，材料的摩擦性能、耐磨性能、耐压性能是材料设计时要首先考虑的因素。PTFE 虽然是耐热性的高聚物，但仍会出现高温软化等高分子固有的特性，使得摩擦机制较为复杂，而添加填料后，使得高温下的摩擦磨损性能更为复杂。常温下的摩擦磨损性能，并不能完全真实地反映其高温下性能以及实际使用的性能。因此采用常温摩擦磨损实验结果与SRV 高温实验结果进行
比较分析，更能揭示PTFE 复合材料不同温度下的性能差异。
本文作者用炭类填料、青铜粉、玻璃纤维以及聚酰亚胺(P I )、聚苯酯(EK ONOL )等对PTFE 进行改性，
并模拟无油往复式压缩机工作环境，研究了各种复合材料的高温摩擦磨损。1 实验与测试111 原材料及样品制备
实验所用的聚四氟乙烯原料为日本大金生产，其它原料均为市购。
实验所用的聚四氟乙烯复合材料的制备工艺为：混料———压制———烧结———机加工———砂纸打磨。实验所用的聚四氟乙烯复合材料配方见表1。
表1 PTFE 复合材料配方Table 1 PTFE composites for mula
编号配方
1#
PTFE +P I +碳类填料2#PTFE +PI +碳类填料+特种纤维3#PTFE +PI +EKONOL 4
#
PTFE +青铜粉+玻璃纤维5
#
(521#
、522#、523#
)
PTFE +碳类填料(中等填充量)6#
PTFE +碳类填料(高填充量)
7
#
(721#、722#
)PTFE +青铜粉
#
()
TF +玻璃纤维+特种纤维
注复合材料52#
、52#
、523#
的填料含量依次增加，为国外产品；复合材料2#、2#分别为国外两家著名公司产品。
:2008-04-10
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