虽然石墨等层状结构的物质早已作为固体润滑剂使用，但是石墨在真空或还原性气氛中，润滑性能将显著降低;而在空气中与02反应，润滑性能也将明显降低。

作为高科技、高效益精细功能材料的氟化石墨，具有表面能低、层间能小、良好的热稳定性和化学稳定性，以及几乎在所有气氛中都能保持良好的润滑等特性。在日、美等国，氟化石墨已形成工业生产规模，且应用领域也越来越广泛。

氟化石墨之所以具有极其优良的润滑性能，是因为氟原子进入石墨层间并与二电子形成了共价键，致使石墨层间的键能(约8.4kJ/mol)显著减少，远比石墨的层间能(约42kJ / mol)低。另外，由于石墨六角网状平面层的上下表面密布结合着氟原子，且层与层之间的氟原子相互之间又有斥力，它们可以抵消来自外部的压力，加之，外部的苛刻气氛和温度不易使牢固的F-C键断开，氟化石墨在苛刻气氛和高速、高压、高温条件下也能充分显示出优异的润滑性能，且不对金属及其它材料产生腐蚀作用。因此，氟化石墨被认为是划时代的新型固体润滑剂。

PTFE分子间以范德华力结合形成层状结晶结构，由于范德华力比分子内的C-C键与C-F键要弱的多，分子间较易解脱与滑移。在受到摩擦力的剪切作用时，它会剥离成薄片状结晶，从而在复合材料表面形成一层薄膜，在复合材料和对摩面之间起到润滑作用。通常PTFE本体之间的摩擦系数只有0.04^-0.1，是己知的固体润滑剂中摩擦系数最小的。另外，由于PTFE相邻大分子的氟原子的负电荷有相斥作用，使得PTFE具有较低的内聚力;同时，PTFE分子结构中的C-F键距离很短，表面能很小，使PTFE表现出对任何物质都有不粘性。

PTFE是典型的固体润滑剂，经常用于与其他聚合物复合制备摩擦材料。因此，本章选择添加无机粒子的同时，添加适量的PTFE来改善PPS复合材料的摩擦性能，并特别考察了氟化石墨与PTFE一起填充时对PPS摩擦复合材料的改善效果。由于PTFE与PPS共混时相容性很差，为了改善共混物的相容性，我们采用分子量较低的PTFE微粉，并对PTFE微粉进行辐照处理以改善其表面特征。

由于单纯采用添加无机粒子的方法来改善PPS复合材料的摩擦性能，其效果并不理想，因此我们在材料中添加了无机粒子的基础上，再添加适量的PTFE考察二者结合起来对材料摩擦性能的影响，并研究其摩擦磨损机理，得出以下

结果表明：

(1)在复合材料中添加了无机粒子的基础上，再添加20%的PTFE，材料的各项力学性能有所降低，但其摩擦性能得到了明显的改善，材料的摩擦系数都在0.2以下，磨耗量都低于S.Om留120min，与PPS纯样相比，它们的摩擦系数及磨耗量都降低了近。

(2)添加了20 } PTFE和5%纳米石墨的PPS-13#试样，材料的摩擦系数为0.16，磨耗量为2.3 m留120min，由于纳米石墨的粒径较小，因此材料的磨损主要是PTFE的贡献，以粘着转移磨损及疲劳剥落磨损为主。通过电镜观察添加了PTFE和5%氟化石墨的PPS-14}试样，发现材料的对摩面上形成了致密而牢固的转移膜，这些转移膜的形成有效地降低了材料的摩擦系数及磨耗量。这是由于氟化石墨具有特殊的润滑作用，在与PTFE的协同效果下，使得材料的摩擦性能得到极大地改善。

 (3) PPS-15#试样是在PPS-13#的基础上，再添加了15%的玻璃纤维，材料的摩擦系数为0.18，磨耗量为3.0  m岁120min，与PPS-13#相比，其摩擦系数及磨耗量有所增大，但增幅不高，这说明添加适量的玻纤对材料的摩擦性能影响不大，而玻纤的加入，其力学性能得到较大的提高，材料以玻纤的剥落磨损和磨粒磨损为主。

 (4)添加了20 o PTFE和5%纳米A1203的PPS-16}试样，在摩擦运行过程中，随着表层基体材料的脱落，A1203凸现出来，在摩擦面上形成犁耕作用，产生大量的磨屑和磨痕，造成磨粒磨损。对摩面上形成了结合牢固的小片状转移物，这些突起的转移物能降低材料的摩擦系数及磨耗量。

 ( 5 ) PPS-17#及PPS-18#试样采用添加了PTFE和偶联剂处理后的纳米无机粒子，与无机粒子未经处理的试样相比，材料的摩擦性能变化不大，但由于纳米粒子经偶联剂处理后，与基体粘结性明显得到提高，材料的力学性能增大，与此同时，由于纳米粒子不易从基体中凸现或脱落出来，产生所谓的梨耕或刻蚀作用，材料由磨粒磨损转变为以PTFE起主要作用的粘着转移磨损。

 (6)通过电镜观察材料的断面形貌，发现添加了PTFE后材料都呈现出明显的两相结构，其中球状PTFE相以类似海岛结构的形式分散在PPS连续相中，两相之间的结合较差。另外出现了无机粒子聚集在两相之间的现象，但有趣的是，纳米无机粒子经过偶联剂处理后及改变加料方式后这种现象又消失了。

(7)通过DSC测试，发现添加了PTFE后试样的升温曲线出现了PPS的熔融峰和PTFE的熔融峰;降温曲线都出现了两个结晶峰，峰的面积、位置及宽窄发生了变化。结果表明石墨的添加有利于提高材料的结晶速率，增大PTFE的结晶度，而氟化石墨相比普通润滑石墨更有利于PPS及PTFE的结晶。