【編號】2020-07
　　【題名】對偶表面粗糙度對Nano-SiO2改性PTFE復合材料摩擦學性能的影響
　　【作者】高貴，李瑞紅，龔俊等
　　【機構】蘭州理工大學機電工程學院；中國科學院蘭州化學物理研究所固體潤滑國家重點實驗室；蘭州理工大學溫州泵閥工程研究院
　　【刊名】工程科學與技術（2020年02期）
　　【文摘】為了研究干摩擦條件下對偶面粗糙度對納米粒子填充改性聚四氟乙烯(PTFE)摩擦學性能的影響,采用冷壓成型、熱燒結的工藝方法制備nano-SiO2填充改性PTFE復合材料；采用LSR-2M型往復摩擦磨損試驗機評價了nano-SiO2改性PTFE復合材料與具有3種不同表面粗糙度的對偶鋼塊(GCr15)之間的摩擦學特性；利用光學顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)和能譜儀(EDS)分別表征了轉移膜及磨屑的形貌、微觀結構以及化學成分,從微觀角度揭示nano-SiO2改性PTFE復合材料的摩擦轉移機理。試驗結果表明：純PTFE及不同含量nano-SiO2改性PTFE復合材料的摩擦系數隨著對偶鋼塊表面粗糙度的增大整體呈現增大趨勢,在粗糙度Ra為0.1的對偶表面上復合材料的摩擦系數隨著nano-SiO2含量的增加變化相對較小；在3種不同粗糙度對偶表面上,nano-SiO2的加入均有效降低了PTFE的磨損體積,當填充比例為0.5%時復合材料在粗糙度Ra為1.2的對偶面上摩擦學性能最佳,磨合時間比純PTFE縮短了近10min,耐磨性比純PTFE提高了33.3%；復合材料中nano-SiO2的含量與對偶表面粗糙度存在一定的協同效應,即填充適量nano-SiO2的PTFE復合材料與具有一定表面粗糙度的對偶鋼塊組成的摩擦配副能有效促進復合材料的摩擦轉移,并能在對偶表面形成覆蓋率高、均勻、連續、表面較粗糙且與摩擦方向趨向一致的轉移膜,有利于降低材料的磨損。