凹凸棒土改性聚酰亚胺复合材料的摩擦磨损性能.pdf

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1、2012年12月润滑与密封Dec．2012第37卷第12期LUBRICATIONENGINEERINGVo1．37No．12DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2012．12．017凹凸棒土改性聚酰亚胺复合材料的摩擦磨损性能沈旭俞娟穆丽柏王晓东黄培(南京工业大学材料化学工程国家重点实验室江苏南京210009)摘要：采用原位聚合法制备凹凸棒土／聚酰亚胺纳米复合材料，考察纳米复合材料的力学性能及在干摩擦、水润滑和油润滑3种情况下的摩擦磨损性能，并利用扫描电子显微镜观察磨损表面形貌。结果表明：凹凸棒土质量分数为3％时，复合材料的拉伸强度最好，随

2、着纳米颗粒含量的增加，复合材料的拉伸强度、断裂伸长率明显下降，而弹性模量一直呈现上升趋势；在干摩擦条件下，低含量的纳米颗粒有助于转移膜的形成，可以有效改善材料的摩擦性能；在水润滑下，由于水的溶胀和冷却作用，摩擦因数较干摩擦降低了一个数量级；在油润滑下，润滑油的流动性有助于纳米颗粒分布到整个摩擦表面，材料的摩擦因数及磨损率有明显降低，相比于干摩擦和水润滑的磨粒磨损，此时磨损机制以疲劳磨损为主。关键词：聚酰亚胺；纳米凹凸棒土；干摩擦；水润滑；油润滑中图分类号：3"HI17．1文献标识码：A文章编号：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．聚酰亚胺(PI)作为高性能聚合物，具有突出受到人们的重视。研究表明，凹土作为填料可以很好的力学性能及耐高温、耐辐射性能，特别是在高温、地和聚合物结合，并且可以有效地改善聚合物的性高低压等极端条件下具有优良的摩擦磨损性能，在航能

8、，目前已被广泛地应用于聚合物复合改性中