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1、2012年12月潤(rùn)滑與密封Dec.2012第37卷第12期LUBRICATIONENGINEERINGVo1.37No.12DOI:10.3969/j.issn.0254—0150.2012.12.017凹凸棒土改性聚酰亞胺復(fù)合材料的摩擦磨損性能沈旭俞娟穆麗柏王曉東黃培(南京工業(yè)大學(xué)材料化學(xué)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室江蘇南京210009)摘要:采用原位聚合法制備凹凸棒土/聚酰亞胺納米復(fù)合材料,考察納米復(fù)合材料的力學(xué)性能及在干摩擦、水潤(rùn)滑和油潤(rùn)滑3種情況下的摩擦磨損性能,并利用掃描電子顯微鏡觀察磨損表面形貌。結(jié)果表明:凹凸棒土質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%時(shí),復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度最好,隨
2、著納米顆粒含量的增加,復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率明顯下降,而彈性模量一直呈現(xiàn)上升趨勢(shì);在干摩擦條件下,低含量的納米顆粒有助于轉(zhuǎn)移膜的形成,可以有效改善材料的摩擦性能;在水潤(rùn)滑下,由于水的溶脹和冷卻作用,摩擦因數(shù)較干摩擦降低了一個(gè)數(shù)量級(jí);在油潤(rùn)滑下,潤(rùn)滑油的流動(dòng)性有助于納米顆粒分布到整個(gè)摩擦表面,材料的摩擦因數(shù)及磨損率有明顯降低,相比于干摩擦和水潤(rùn)滑的磨粒磨損,此時(shí)磨損機(jī)制以疲勞磨損為主。關(guān)鍵詞:聚酰亞胺;納米凹凸棒土;干摩擦;水潤(rùn)滑;油潤(rùn)滑中圖分類號(hào):3"HI17.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):0254—0150(2012)12—069—5Tribologic
3、alPerformanceofAttapulgiteModifiedPolyimideCompositesShenXuYuJuanMuLibaiWangXiaodongHuangPei(StateKeyLaboratoryofMaterials—OrientedChemicalEngineering,NanjingUniversityofTechnology,NanjingJiangsu210009,China)Abstract:Polyimidenanocompositeswithdifferentproportionsofattapulgitewerepr
4、eparedbyflavortothepolymeriza-tion.ThemechanicalpropertiesandtribologicalperformancesofPIcompositeswereinvestigated.ThemorphologiesofwornSUrfacesofPIcompositeswereobservedonscanningelectronmicroscope.Theresultsshowthatthelowcontentofnanoat-tapulgitecanimprovethetensiles~engthandelon
5、gationatbreakofPIcomposites.Underdryfrictioncondition,alowercontentofnanoattapulgitecallhelptoformthetransferfilm,SOthefrictioncoeficientandwearrateofPIcompositesarereduced.Underwaterlubricationcondition,becauseofthewaterswellingeffectandthecoolingaction,thewearrateofPIcompositesisd
6、ecreasedobviouslycomparedtothebehaviorondryfriction.Underoillubricationcondition,thelubricatingoilCanhelpthedistributionofnanoparticlesonthewholefrictionsurfaceofcomposites,sothefrictioncoeficientandwearrateofthePIcompositesarereduced.Comparedtotheabrasivewearunderdryfrictionandwate
7、rlubricationconditions,thisdominantweal"mechanismunderoillubricationconditionisfatiguewear.Keywords:polyimide;nanoattapulgite;dryfriction;waterlubrication;oillubrication.聚酰亞胺(PI)作為高性能聚合物,具有突出受到人們的重視。研究表明,凹土作為填料可以很好的力學(xué)性能及耐高溫、耐輻射性能,特別是在高溫、地和聚合物結(jié)合,并且可以有效地改善聚合物的性高低壓等極端條件下具有優(yōu)良的摩擦磨損性能,在航能
8、,目前已被廣泛地應(yīng)用于聚合物復(fù)合改性中