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《PTFE與無機顆粒填充聚甲醛摩擦磨損性能的研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文PTFE與無機顆粒填充聚甲醛摩擦磨損性能的研究姓名:陶克梅申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):材料加工工程指導(dǎo)教師:向定漢20070301南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要聚甲醛(POM)是一種高結(jié)晶工程塑料,具有高的機械強度、良好的尺寸穩(wěn)定性、耐蝕性、耐磨性以及抗疲勞性能,被廣泛應(yīng)用于汽車、電子與精密儀器等領(lǐng)域。然而純POM的滑動摩擦系數(shù)較大,不宜用作滑動部件。迄今為止,降低POM的摩擦系數(shù)最有效的方法是添加聚四氟乙烯(PTFE)制備成POM-PTFE復(fù)合材料。為了進(jìn)一步改善POM的摩擦磨損性能,擴大其應(yīng)用范圍,以
2、PTFE為潤滑劑分別與石墨、玻璃纖維及高嶺土改性POM,選擇商用的POM-20%PTFE作摩擦對比研究,希望獲得更優(yōu)異的性能。本研究選擇PTFE-石墨、PTFE-GF與PTFE-kaolin添加到POM中,通過單螺桿擠出后,采用熱模壓法制備出不同配方的POM-PTFE-石墨、POM-PTFE-GF復(fù)合材料與POM-PTFE-kaolin復(fù)合材料。利用廣角X-射線衍射對POM復(fù)合材料進(jìn)行了分析,通過儀器自帶的積分軟件計算POM基體結(jié)晶峰與非結(jié)晶峰的面積,從而得到POM復(fù)合材料的結(jié)晶度。將POM-PTFE-石墨與POM-PTFE-GF
3、復(fù)合材料在兩種不同載荷(6.2Mpa和3.3Mpa)條件下,在往復(fù)式滑動摩擦實驗機上進(jìn)行實驗,實驗條件為:相對濕度為(60±3)%,往復(fù)頻率為1.0Hz,往復(fù)行程為14.0mm。結(jié)果發(fā)現(xiàn):在載荷為6.2Mpa條件下,POM+20%PTFE+10%GF復(fù)合材料的耐磨性為POM+20%PTFE復(fù)合材料的1.47倍;在載荷為3.3Mpa條件下,POM+20%PTFE+5%石墨復(fù)合材料的摩擦系數(shù)比POM+20%PTFE復(fù)合材料降低了18%。將POM-PTFE-kaolin復(fù)合材料也在往復(fù)式滑動摩擦實驗機上進(jìn)行實驗,結(jié)果表明:含高嶺土的PO
4、M+20%PTFE+7.5%kaolin復(fù)合材料的摩擦系數(shù)和磨損率最低,與POM+20%PTFE復(fù)合材料相比分別降低了10%和18%??梢姡琍TFE與無機顆粒能夠協(xié)同降低POM的摩擦系數(shù)和磨損率。關(guān)鍵詞:聚甲醛(POM),聚四氟乙烯(PTFE),石墨,高嶺土,復(fù)合材料,摩擦磨損iPTFE與無機顆粒填充聚甲醛摩擦磨損性能的研究AbstractPolyoxymethylene(POM)isahigh-crystallineengineeringplastic,whichhashighmechanicalstrength,goodsta
5、bility,corrosionresistanceandwearresistanceaswellasanti-fatigueproperties.SoPOMiswidelyusedinautomobile,electricalappliance,precisionapparatus,etc.However,purePOMagainststeelexhibitsahighcoefficientoffriction,andwhichisnotsuitableforslidingcomponents.Sofar,themosteffe
6、ctivewaytoreducecoefficientoffrictionofPOMistopreparethePTFE-POMcompositesfilledwithpolytetrafluoroethylene(PTFE).InordertoincreasetheapplicabilityofthePOMinthebearingindustry,thegraphite,glassfiber,kaolinandPTFE,whichwasactedasasolidlubrication,wereselectedforthemodi
7、fyingagents,thenthePOMcompositeswereprepared.AcommercialPOM-20%PTFEcompositewaschosentocarryoutacomparativeinvestigation.ItisexpectedtofurtherimprovethetribologicalpropertiesofPOM.ThedifferentcontentsofthePTFE-graphite,PTFE-GFandPTFE-kaolin,respectively,wereaddedintoP
8、OM,thentheywereextrudedwithasingle-screwextruder.ThePOM-PTFE-graphite,POM-PTFE-GFandPOM-PTFE-kaolincompositeswerehot-moldedi