玻璃纤维增强PEEK复合材料的高速干摩擦性能.pdf

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1、第40卷，第5期工程塑料应用Vol.40，No.5622012年5月ENGINEERINGPLASTICSAPPLICATIONMay2012doi:10.3969/j.issn.1001-3539.2012.05.015*玻璃纤维增强PEEK复合材料的高速干摩擦性能李恩重，徐滨士，王海斗，郭伟玲（装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室，北京100072）摘要：利用球盘式摩擦磨损试验机对质量分数为30%的短切玻璃纤维增强聚醚醚酮（PEEK／GF）复合材料进行室温高速条件下干滑动磨损实验，考察了载荷及频率对材料摩擦系数及磨损量的影响，并对摩擦前后的微观形貌及热性能进行了分析。结果表

2、明，随着载荷和频率的增加，PEEK／GF复合材料的摩擦系数和磨损量逐渐增大并趋于稳定；微观结构分析显示GF与PEEK两相结合紧密，磨损方式主要以犁沟为主，GF的加入阻断了PEEK从PEEK／GF复合材料磨损表面剥落，使PEEK磨屑在GF周围积聚，摩擦表面产生的热量使PEEK收缩团聚在一起；PEEK／GF复合材料的热分解温度比纯PEEK提高了75℃。关键词：聚醚醚酮；短切玻璃纤维；摩擦；磨损中图分类号：TB332文献标识码：A文章编号：1001-3539(2012)05-0062-04InvestigationofDryTribologicalBehaviorofShortGlassFib

3、erReinforcedPolyetheretherketoneCompositesatHigh-SpeedConditionsLiEnzhong，XuBinshi，WangHaidou，GuoWeiling（NationalDefenseKeyLaboratoryforRemanufacturingTechnology，AcademyofArmoredForcesEngineering，Beijing100072，China）Abstract：ThefrictionandwearbehaviorofPEEKreinforcedwith30wt%shortglassfibers（GF）w

4、ereinvestigatedonaball-on-disctribo-testerathigh-speedconditionsatroomtemperature.Theeffectofloadingstressandreciprocatingfrequencyonthefrictioncoefficientandwearmasslossofthecompositewereexamined，andthemicro-morphologyandthermalperformanceofthecompositewerestudied.Theresultsindicatedthatthefrict

5、ioncoefficientandwearmasslossofthecompositeswereincreasedgraduallyandstabilizedastheincreaseofloadingstressandreciprocatingfrequency.TheSEMillustratedthewornsurfaceofthePEEK／GFwherethematerialremovalofthematrixwasinterruptedbythefiber，causingtheaccumulationofweardebrisaroundtheglassfiber，thesurfa

6、cePEEKwrappedintotogetherbythefrictionalheat.ComparedwiththatofpurePEEK，thethermaldecompositiontemperatureofPEEK／GFcompositeshadanincreaseof75℃.Keywords：polyetherketone；shortglassfiber；friction；wear聚醚醚酮（PEEK）是一种线性芳香族半结晶性比不高，也不能满足航空零部件绝缘性能的要求。热塑性聚合物，具有优异的耐温、耐磨、耐溶剂、阻燃而GF具有价格低廉、与PEEK结合容易、绝缘性能、［1-2］性

7、能。为了满足工程上制造高精度、耐热、耐腐冲击性能和压缩性能好等优点，与PEEK复合后可蚀、抗疲劳和抗冲击零件的需要，需对PEEK进行共使其具有更高的热变形温度和更小的收缩率，因此［5-混、填充、纤维增强等复合增强改性，以期得到性能PEEK／GF广泛应用于航空、航天等高科技领域6］更加优越的材料。纤维增强的PEEK复合材料具有。［3］优异的抗蠕变性、抗湿热老化性和冲击性能。玻近年来，科研工作者开展了关于GF增强PEEK璃纤维（GF）和