GB和GF增强PA66复合材料摩擦学性能的研究

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1、西华大学硕士学位论文GB和GF增强PA66复合材料摩擦学性能的研究姓名：王冲申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：魏刚20080501西华大学硕士学位论文GB和GF增强PA66复合材料摩擦学性能的研究材料加工工程专业研究生王冲指导老师魏刚副教授聚酰胺66(PA66)是机械零件制造常用的工程塑料之一。由于PA66分子具有结构的规整性和高的结晶性，与其它工程塑料相比，具有突出的自润滑性，是较理想的耐磨材料。但存在干摩擦时摩擦因数较高，易产生严重的粘着磨损，尤其不适合高载、高速摩擦环境的缺点，限制了其应用领域的扩大。深入研究PA66干摩擦条件下的摩擦磨损行为，制备综合性能优异的

2、PA66减摩耐磨复合材料势在必行。本论文采用熔融共混法制备得到GB、GF增强改性PA66摩擦复合材料。考察了GB增强改性PA66材料及在PA66／GB的基础上分别引入PTFE和PPS后复合材料的摩擦磨损性能、力学性能，观察了材料冲击断裂表面和磨损表面的微观结构、以及对摩面的表面形貌特征，分析其摩擦磨损机理，并借助DSC初步探讨了GB对PA66结晶与熔融行为的影响。研究了抗氧体系对GF增强PA66复合材料长期抗热氧老化和摩擦磨损性能的影响。主要研究内容及结果如下：(1)引入玻璃微珠，可明显提高PA66／GB复合材料拉伸强度、硬度，但其含量不应超过6％。GB的加入提高了材料的开始结晶

3、温度约10℃，增加了材料的结晶度，有利于材料力学性能的提高。GB含量小于8％时，复合材料的磨损率较纯PA66小，尤其是当GB含量为2％时，磨损率可降低一半，但摩擦系数略有增加。纯PA66的磨损方式表现为粘着磨损，加入GB后，复合材料的磨损方式向磨粒磨损转变。当GB含量2％时，材料磨损表面较光滑，主要表现为轻微的磨粒磨损，随着GB含量的增加，磨粒磨损程度提高。(2)PA66／2％GB复合材料的摩擦系数略高，在PA66／2％GB基础上引入PTFE降低了材料的摩擦系数，当PTFE添加量为2％和3％时，同时降低了摩西华大学硕士学位论文擦系数和磨损率，减少了材料的疲劳磨损。PTFE在材料中

4、成纤，且在PA66／2％GB／PTFE材料中集中于GB周围分布，有利于发挥其润滑作用。(3)在PA66／2％GB体系上引入适量PPS，增加了转移膜的厚度、均匀和连续性，降低了摩擦系数和磨耗。相比于PA66，PPS体系，三元复合摩擦材料的转移膜的厚度减少，薄而均匀的转移膜有助于抑制粘着磨损，减少磨耗。(4)GF增强PA66力学性能较PA66有较大提高，但GF的长度对力学性能有较大影响。铜盐抗氧剂H3336对PA66／GF复合材料有着较好的长期热氧稳定作用，但1098(受阻酚)、168(亚磷酸酯类抗氧剂)、H3336三者并用对GF增强PA66材料的长期热氧稳定作用有反协同作用。长期抗

5、热氧老化性能好的试样具有较好的磨损性能，说明合适的抗氧剂可改善材料的摩擦磨损性能。关键词：PA66；GB；PTFE；热氧老化；摩擦性能；摩擦磨损机理II西华大学硕士学位论文StudyonTribologicalPropertiesofPA66CompositesReinforcedbyGBandGFMaterialProcessingEngineeringGraduate：WangChongsupervisor：WeiGangPolyamide66(PA66)iscommonlyusedmachinepartsmanufacturerofengineeringplastics．A

6、sthePA66molecularstructureofregularandlligh—erystaUine，comparedwithotherengineeringplastics，havinghighlightedtheself-lubricating，wear-resistant，PA66isabettermaterial．ButPA66cannotbeusedashigh—speedfrictionmaterial，restrictedtheexpansionofitsapplications．It’Simperativetomakethein—depthstudyont

7、hefrictionandwearbehaviorofPA66compositesandtopreparetheoutstandingperformanceofintegratedPA66一basedcomposite．Discussionandanalysisofthefrictionandwearmechanismhasapracticalsignificance．Thefrictionandwearpropertiesaswellasthemechanicalpropert