【摘要】：為了提高聚四氟乙烯(PTFE)的摩擦學(xué)性能,采用機(jī)械混勻、帶溫預(yù)壓及燒結(jié)等工藝制備了莫來石和碳纖維填充的PTFE基復(fù)合材料,并通過FTIR、XRD、萬能材料試驗(yàn)機(jī)、洛氏硬度計(jì)、DSC及熱機(jī)械分析分別表征了PTFE基復(fù)合材料的顯微結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能和熱學(xué)性能;然后,使用MRH-3型高速環(huán)塊磨損試驗(yàn)機(jī)測定了復(fù)合材料的摩擦系數(shù)和磨損率,通過自制的硅油砂漿磨損裝置測定了復(fù)合材料在不同溫度下的耐砂漿磨損性能;最后,借助3D測量激光顯微鏡研究了復(fù)合材料摩擦面形貌,并分析了摩擦磨損機(jī)制。結(jié)果表明:莫來石和碳纖維在PTFE體系中起到填充增強(qiáng)作用,20wt%莫來石~(-1)0wt%碳纖維/PTFE復(fù)合材料的彈性模量由364 MPa增加至874 MPa;20wt%莫來石~(-1)0wt%碳纖維/PTFE復(fù)合材料的干摩擦系數(shù)較大,但其磨損率與純PTFE相比降低了3個(gè)數(shù)量級以上,且此復(fù)合材料在水摩擦條件下仍能保持較好的摩擦系數(shù)和磨損率,摩擦系數(shù)為0.157,磨損率為7.40×10-6 mm3·N~(-1)·m~(-1);此外,20wt%莫來石~(-1)0wt%碳纖維/PTFE復(fù)合材料在較高溫度下仍能表現(xiàn)出良好的耐砂漿磨損性能。所得結(jié)論表明改性得到的PTFE基復(fù)合材料的摩擦學(xué)性能顯著提高,復(fù)合材料可用于有桿抽油井防偏磨。
[Abstract]:In order to improve the tribological properties of PTFE (PTFE), mullite and carbon fiber filled PTFE matrix composites were prepared by mechanical blending, temperature preloading and sintering, and the hardness tester Rockwell hardness tester was used to prepare mullite and carbon fiber filled PTFE matrix composites. The microstructure, mechanical properties and thermal properties of PTFE matrix composites were characterized by DSC and thermomechanical analysis, respectively. Then, the friction coefficient and wear rate of the composites were measured by MRH-3 high-speed ring wear tester, and the wear resistance of the composites at different temperatures was measured by the self-made silicon oil mortar wear device. Finally, the friction surface morphology of the composites was studied by 3D laser microscope, and the friction and wear mechanism was analyzed. The results show that mullite and carbon fiber play a filling and strengthening role in PTFE system, and the elastic modulus of 20wt% mullite% carbon fiber / PTFE composites increases from 364 MPa to 874 MPa;. The dry friction coefficient of 20wt% mullite% carbon fiber / PTFE composites is larger, but the wear rate of 20wt% mullite / PTFE composites is more than 3 orders of magnitude lower than that of pure PTFE. The friction coefficient and wear rate of the composite are 0.157 and 7.40 脳 10 ~ (-6) mm3 N ~ (-1) m ~ (-1), respectively, and the friction coefficient is 0.157 and the wear rate is 7.40 脳 10 ~ (-6) mm3 N ~ (-1) m ~ (-1). In addition, 20wt% mullite ~ (-1) 0wt% carbon fiber / PTFE composites can still exhibit good wear resistance at higher temperatures. The results show that the tribological properties of the modified PTFE matrix composites are significantly improved, and the composites can be used to prevent deviation wear in rod pumping wells.
【作者單位】： 揚(yáng)州大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院;
【分類號】：TH117;;TQ325

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4 林彬，

本文編號：2357120