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    熱壓法制備 Zr 基非晶顆粒增強聚苯硫醚復合材料的摩擦磨損性能

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    熱壓法制備 Zr 基非晶顆粒增強聚苯硫醚復合材料的摩擦磨損性能

    • 分類:技術支持
    • 作者:
    • 來源:
    • 發布時間:2021-01-22 17:09
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    【概要描述】聚苯硫醚,分子由剛性結構的苯環和柔性結構的硫醚鍵組成,因具有優異的抗腐蝕和電學性能以及較低的摩擦因數而在汽車、電子、機械、電氣、化工等眾多領域得到廣泛應用。由于PPS樹脂有較好的潤濕作用和粘結性,人們通常對其進行填充改性以提高其摩擦性能,所用填料包括無機填料、纖維填料、樹脂共混等?! ∑渲袩o機填料因價格低廉、操作簡便而受到更多關注。改性后的PPS樹脂作為耐磨材料,在汽車發動機的活塞環、排氣循環閥、

    熱壓法制備 Zr 基非晶顆粒增強聚苯硫醚復合材料的摩擦磨損性能

    【概要描述】聚苯硫醚,分子由剛性結構的苯環和柔性結構的硫醚鍵組成,因具有優異的抗腐蝕和電學性能以及較低的摩擦因數而在汽車、電子、機械、電氣、化工等眾多領域得到廣泛應用。由于PPS樹脂有較好的潤濕作用和粘結性,人們通常對其進行填充改性以提高其摩擦性能,所用填料包括無機填料、纖維填料、樹脂共混等?! ∑渲袩o機填料因價格低廉、操作簡便而受到更多關注。改性后的PPS樹脂作為耐磨材料,在汽車發動機的活塞環、排氣循環閥、

    • 分類:技術支持
    • 作者:
    • 來源:
    • 發布時間:2021-01-22 17:09
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      聚苯硫醚,分子由剛性結構的苯環和柔性結構的硫醚鍵組成,因具有優異的抗腐蝕和電學性能以及較低的摩擦因數而在汽車、電子、機械、電氣、化工等眾多領域得到廣泛應用。由于PPS樹脂有較好的潤濕作用和粘結性,人們通常對其進行填充改性以提高其摩擦性能,所用填料包括無機填料、纖維填料、樹脂共混等。

      其中無機填料因價格低廉、操作簡便而受到更多關注。改性后的PPS樹脂作為耐磨材料,在汽車發動機的活塞環、排氣循環閥、汽油流量閥以及干洗機齒輪等行業得到廣泛應用。一般認為,在PPS樹脂中加入無機填料,因兩者結合強度較高,摩擦過程中填料不易從摩擦表面脫落,使得PPS的硬度和耐磨性能都得到提升。如添加適量Al2O3可明顯提高PPS材料的耐磨性。

      NiS填料可降低PPS的磨損率,但PbSe填料卻增大PPS材料的磨損率,填料能否在摩擦過程中發生塑性變形是其改變復合材料摩擦性能的關鍵。

      由于摩擦的復雜性,填料能否改善PPS的摩擦性能并無統一判據,填料顆粒的軟化、脆性失效、粒子團聚等因素都可使改性失敗。非晶材料具有短程有序、長程無序的原子排布特征,因而不存在傳統晶體材料的位錯、空位、晶界等晶體缺陷,具有超高的強度、耐摩擦磨損等優良的物理性能。

      非晶顆粒填充到復合材料中,能夠抵抗裂紋擴展,緩解應力集中,從而改善材料的力學和摩擦學性能。但以往的研究主要集中在非晶增強金屬基復合材料,有關非晶作為填充物制備PPS樹脂基復合材料的研究鮮見報道。

      在眾多非晶體系中,Zr基非晶因非晶形成能力強、力學性能優異、耐摩擦磨損而得到廣泛的關注和應用。本文作者用氣霧化制備的Zr基非晶粉末作為填充材料,采用熱壓工藝制備非晶/PPS樹脂基復合材料,研究與分析該材料的摩擦性能與磨損機理。同時與常用無機填料Al2O3對比,揭示非晶增強PPS樹脂材料的機理,對于擴大樹脂復合材料在耐磨件領域的應用具有重要意義。

      結果表明

      1) Zr50Cu40Al10非晶粉末作為填充物,對于PPS樹脂材料抗磨性能的提升效果優于傳統無機填料Al2O3。30%Zr50Cu40Al10/PPS復合材料的磨損質量僅為純PPS材料的20.4%。

      2) 隨非晶粉末顆粒含量(體積分數)從0增加到40%,非晶/PPS復合材料的摩擦因數與磨損量均逐步降低而后略有增加。磨損機理則從粘著磨損逐步過渡到磨粒磨損,最終轉為疲勞磨損。非晶顆粒的最佳添加量為30%。

      3) 由于Zr50Cu40Al10非晶顆粒能夠與摩擦副發生化學反應,促進并參與轉移膜的形成并提高轉移膜與摩擦副的結合強度,減少摩擦副表面的微凸體,從而減少摩擦副對復合材料基體的磨損。

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