在干燥和油润滑条件下聚四氟乙烯填充制品中填料对摩擦性能影响

52100钢环对磨，分别在干燥和液体石蜡润滑下于肘田5，型试验机上进行摩擦特性研究。用扫描电子显微镜3肘和光学显微镜观察磨贝面和碎屑的形态。结果明有无润滑条件及不同的填料品种对，了1填充制品的摩擦特性有很大的影响在干摩条件下的摩擦性能在很大程度上取决于转移膜的均匀性及其厚度，只有在转移膜有良好的均匀性和适当的厚度时，1才呈现出优良的摩擦性能。如果有液蜡润滑条件则比干摩时有更好的摩擦性能即它的摩察系数将下降个数量级，磨损速率降低3数量级。用31对磨损面观察发现在液蜡润滑下疲劳开裂的产生是由于液蜡为，1微裂缝所吸收和渗透之故。疲劳裂纹的产生和发展导致，填充制品的疲劳磨损。因此在液蜡润滑下，1填充制品的摩擦性能主要取决于，5；树脂与无机填料之间的相容程度，有良好相容性者就有优良的摩擦性能。
刖目在干燥和油润滑条件下的摩擦性能的影响，探讨了复合物在油润滑状态下的摩擦和磨损机理。
试验原料液态石蜡####级制备试样结31l后冷却至室温，就做成纯PTFE的18种试条。
2.3测试型试验机上进行。对磨钢环的材质是人15152100，钢环的外径小49.2爪，厚13.0用，90018，磨砂纸抛光至面粗糙度如=151而，试条用1.800号砂纸磨光至面粗糙度1=0.20.4，摩擦磨损试验在室温和3540财1的空气条件下持续30min.滑动速度为1.52.5mS，载荷10012001试验前应对钢环和试条用丙酮洗净并在空气中千燥。试条经摩擦后的失重即是磨损量，称重精度至0.。
各种配方的试样做个试条，取这个试条的平均摩擦系数和平均磨损量，它们的相对误差应分别控制在10和5左右。
复合物向钢环面的转移膜用光学显微镜观察。
3结果和讨论各种无机填料在！树脂中的添加比例均为30，上述17种填料与，1粉末充分混合后在压机中对试样模施加5，3压力，压成12.3，l.PTFE中加入CFGFPTW后摩擦系数稍有材料干燥状态干燥状态下摩擦系下磨损速数⑴率⑵下摩擦系数3赔膣液错润滑，下磨损速下极限载率⑷荷⑴注l和2滑动速度1.5mS，载荷100N 3和4滑动速度2.5，8，载荷铰0 5滑动速度2.58磨损速度单位106队1 813203后对它的摩擦系数几乎没有影响。
纯，1的磨损速率高达1427.4106地下降，但不同种类的填充剂有较大的下降倍数之差，如心4队的下降倍数比，10132，3孙要大得多，其中，13，4的减磨损效果为佳。
3各种填充料加入PTFE后的摩擦系数与降低磨损速率之间并无关系，如加入队后的摩擦系数与纯打相比反而上升而该复合物的磨损速率却只是纯PTFE的l238.
PTFE中加入Pb304作为填料后不仅摩擦系数与纯PTFE相比略有下降而且磨损速率的下降更高达位数，因此可作为，了干摩擦条件下佳的减磨填料使用。
存在液蜡润滑条件下与干摩擦相比，各种丁复合物的摩擦系数均有几至10左右除外。因此在油润滑条件下队和朽5304作为PTFE的减磨填料对减少摩擦系数有明显效果，但对降低磨损速率的效果不大。这也说明对润滑剂而言降低摩檫系数和降低磨损率是两种不同的功能。
各种1；的填充复合物在油润滑条件下都存在载荷极限。达到该极限载荷，复合物会产生严重看应Cu作为PTFE在油润滑条件下的填充剂。
对磨屑作扫描电子显微镜观察对纯PTFE和5种加填料之打复合物磨屑的电子显微镜观察显在干摩擦条件下磨屑都呈扁平片状但大小不同，即添加PbBNB203CuPb304的PTFE复合物磨屑面积明显地小于纯PTFE的磨屑，说明PTFE中的填料能抑制或减少，1大面积的磨损剥离，同时还发现以CUPb304填充之PTFE复合物比以如哝碟类填充剂骑厉替，上百倍押。聊填充的磨屑史小些，明1和队，1是对，1更为有效的减磨填充剂。这种情况与在千摩条件下的磨损率试验的结果是相符的。
对PTFE向对磨钢环的转移膜作光学显微镜观察对纯PTFE和5种加填料的PTFE复合物在干摩条件下向人6152100对磨钢环面的转移膜的光学显微镜观察显加入以他，4，沉的打复合物都向钢环面转移层紧密均匀的填充，而观察纯，了磨块时，几乎没有柯瓦转移膜在钢环上，这与摩擦磨损试验时的结果也相吻合，由此可推断1阳，4和81这些填料能促进，1填充复合物向钢环转移并提高转移膜对钢环的粘附力，从而能大大减小，1复合物的磨损速率。此外发现填充，和，4的，复合物它们向钢环面的转移膜比填充，伞⒊者更为均匀紧密，这就说明在干摩条件下PTFE中填充，1和，4者比添加其它填充剂有更优的耐磨性，原因是1和办304的打复合物之转移膜对钢材有更强的粘附力。由此可以推断FFE填充复合物的摩擦性能与它能否在对磨件面形成均匀紧密的转移膜有很大的关系。在干摩条件下只有能形成均匀的有定厚度的转移膜者才能呈现良好的摩擦特性。
对磨损面的扫描电镜观察对纯，1和添加7种填料之，1复合物在液蜡润滑条件下与181 52100钢环摩擦时磨损面的扫描电子显微镜观察，结果明纯，1的磨损面呈现粘连塑性变形的状态，这与加入各种填料的PTFE复合物的磨损有明显差异填充，3，40旧3忙3；4者有明显的开裂现象而加，1所者呈现粘附疲劳磨损状，甚至在磨损面有微小磨屑，这就说明在润滑条件下，1中加入无机填料后的磨损机理发生了很大的变化。大家知道任何种类的填料在PTFE复合物中都会产生某些微缺陷而PTFE与这些填充剂之间的固态相容性的差别导致产生不同的微缺陷。理性的推断是液态蜡渗透入微缺陷会使PTFE复合物的磨损面引起疲劳开裂，在载荷作用下这种微小疲劳开裂的引发和发展终变成它的疲劳磨损，反过来这就会降低PTFE复合物的机械强度和承载能力，因此在更高的载荷下就使它的摩擦性能变得很差。因此，应选择与，1树脂有良好固态相容性的金属粉末作填充剂，即填充1拖州的复合物有良好的摩擦性能。
4结论1.中加入不同的填料的复合物在干摩擦条件下有不同的摩擦特性，不论在干摩还是液蜡润滑，丁中加入各种填充剂后的磨损速率都有明显下降，但对某些种类的填料在干摩时的摩擦系数明显上升。
在干摩条件下，1复合物的摩擦特性在很大程度上取决于对磨件面所生成的均匀转移膜的厚度，只有当转移膜呈均匀且有定的厚度时才有良好的摩擦性能。
加入各种填充剂的PTFE复合物的磨损速率和摩擦系数在液蜡润滑下比干摩态下能降低几倍至13个数量级，但，13碟4是个例外，不论有无润滑条件，它的磨损速率几乎不变，了104复合物在润滑条件下的磨损速率也仅稍有下降。
从PTFE减摩耐磨和增加承载力的要求出发，1应是它的首先填料。
各种无机填料加入，了树脂中，无论是干态还是润滑态下都会引起磨损机理的变化。各种无机填料都能抑制和减轻PTFE大面积的磨损，因此能有效地提高PTFE的耐磨性。
在液态蜡的润滑下由于它向，了复合物微缺陷区的渗透会导致在磨损面的疲劳开裂，在载荷作用下这种疲劳开裂的引发和发展终导致疲劳损坏。这就是为何，复合物与纯，1相比在润滑条件下呈现不同磨损机理的原因所在。
钱知勉