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纤维增强聚苯硫醚复合材料摩擦磨损性能的研究

发布时间:2019/8/15 16:35:20阅读人次:1034

聚苯硫醚(pps)具有非常好的高温稳定性、阻燃性、耐化学腐蚀性以及良好的力学性能,最重要的是该材料还具有较好的自润滑性和耐磨性,因此已作为耐磨材料在各行各业得到了广泛的应用。

近年来,关于聚苯硫醚的摩擦磨损性能的研究主要分为3个方面:

(1)将聚苯硫醚与其他聚合物共混制成共混体系。张晴等将聚四氟乙烯(PTFE)与聚苯硫醚共混制成复合材料,并研究了PTFE的引入对复合材料摩擦磨损性能的影响。实验结果表明,PTFE的引入有效地降低了复合材料的摩擦系数。

(2)将纳米颗粒加入聚苯硫醚中制成纳米复合材料,利用纳米颗粒的优异性能来改善聚苯硫醚聚合物的摩擦磨损性能。SBahadur4种纳米颗粒(TiO 2 ZnOCuOSiC)分别加入聚苯硫醚聚合物中,研究了纳米颗粒对聚合物摩擦磨损性能的影响。研究发现,纳米颗粒的引入有效地降低了聚合物的摩擦系数,其中纳米TiO 2 CuO的加入能够降低聚合物的磨损率,而纳米ZnOSiC却使聚合物的磨损率不降反升。

(3)采用纤维增强体与聚苯硫醚复合制成纤维增强复合材料。王萍萍等研究了聚酰胺66(PA66)改性玻璃纤维(GF)增强聚苯硫醚复合材料的摩擦磨损行为。通过实验发现,PA66的加入能够降低复合材料的摩擦系数,然而降低幅度相对较小,但是随其用量的增加,复合材料的磨损率有较大的降幅。

M H ChoS Bahadur研究了碳纤维(CF)与芳纶纤维增强聚苯硫醚复合材料的摩擦磨损行为。研究发现,由于CF具有较好的自润滑性,因此CF增强聚苯硫醚复合材料的摩擦系数比芳纶纤维增强聚苯硫醚复合材料小。同时还发现,纤维增强体的引入有效地降低了复合材料的磨损率。将GFCF分别与聚苯硫醚共混,制成增强复合材料,并且研究了纤维增强体的种类、体积分数以及载荷对复合材料的摩擦磨损性能的影响,着重探讨了摩擦磨损机理。

结果表明:

      (1)在聚苯硫醚中加入纤维增强体后,复合材料的摩擦磨损性能得到了很大的提高。

      (2)GF/聚苯硫醚相比,CF/聚苯硫醚具有更好的摩擦磨损性能。CF/聚苯硫醚不仅摩擦系数较小,而且磨损率也低于GF/聚苯硫醚。

      (3)随着载荷的增大,纤维增强聚苯硫醚复合材料的摩擦系数降低,但是磨损率却明显提高。