發(fā)布時間：2021-06-08 23:33

　　研究了碳化硅（SiC）陶瓷/聚醚醚酮（PEEK）復(fù)合材料摩擦副在干摩擦和水潤滑條件下的滑動摩擦磨損行為,并分析了載荷和水潤滑條件對SiC/PEEK摩擦副摩擦因數(shù)和耐磨性的影響。結(jié)果表明:干摩擦條件下,摩擦因數(shù)隨時間的增加逐漸趨于穩(wěn)定直至試驗結(jié)束,載荷越大,達到穩(wěn)定摩擦狀態(tài)所需要的時間越短;水潤滑條件下,由于水的存在,改善了SiC/PEEK摩擦副的邊界潤滑條件,同時水起到了冷卻作用,因此載荷對摩擦因數(shù)的影響不大。 

【文章來源】：軸承. 2020,(05)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

綜合測試儀工作原理圖

干摩擦狀態(tài)時,不同載荷下SiC/PEEK摩擦副摩擦因數(shù)隨時間的變化曲線如圖2所示,由圖可知:摩擦因數(shù)隨時間的增加逐漸趨于穩(wěn)定直至試驗結(jié)束;載荷為10,15和20 N時,最終的摩擦因數(shù)約為0.25～0.30;而載荷為5 N時,最終的摩擦因數(shù)保持在0.20左右。相對于金屬等熔點高的材料,PEEK復(fù)合材料具有較低的熔點、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和熱導(dǎo)率,使其對熱效應(yīng)更加敏感。PEEK復(fù)合材料在溫度升高時依次存在玻璃態(tài)、黏彈態(tài)、黏流態(tài)3種力學(xué)狀態(tài)[7]。在滑動干摩擦條件下,載荷的改變等同于摩擦溫度的改變,干摩擦開始時,摩擦副表面的溫度快速上升,PEEK復(fù)合材料摩擦表面處于黏彈態(tài)向黏流態(tài)轉(zhuǎn)變階段,黏著和變形嚴重,因而摩擦因數(shù)上升較快,當材料表面處于黏流態(tài)時,摩擦因數(shù)主要受表層的黏滯性流動所控制,與載荷大小無關(guān);且摩擦熱效應(yīng)也會加速PEEK復(fù)合材料轉(zhuǎn)移到SiC陶瓷表面,轉(zhuǎn)移膜的存在也影響了摩擦副之間的摩擦磨損性能[8]。文獻[3]研究了PEEK復(fù)合材料與鋼之間的干摩擦,也顯示了相似的摩擦特性。

蒸餾水作為潤滑介質(zhì)時,不同載荷下SiC/PEEK摩擦副的摩擦因數(shù)隨時間的變化曲線如圖3所示,由圖可知:水潤滑條件下,摩擦因數(shù)受載荷影響很小,摩擦過程平穩(wěn),摩擦因數(shù)一直維持在0.06～0.07。分析認為:1)當蒸餾水作為潤滑介質(zhì)時,復(fù)合材料中的極性酮基官能團易吸附水并導(dǎo)致材料表層剪切強度降低,因此摩擦副的摩擦因數(shù)較小[9];2)PEEK復(fù)合材料吸附水后,更易形成邊界潤滑層,起到減小摩擦的作用;3)蒸餾水可作為冷卻劑,使復(fù)合材料摩擦表面的溫升減小,抑制摩擦表面黏流態(tài)的形成。因此,水潤滑條件下載荷對摩擦因數(shù)影響不大。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]PEEK450-FC30與SiC陶瓷在海水潤滑下的摩擦磨損特性研究[J]. 廖伍舉,聶松林,李雷,張振華,袁劭華.  液壓與氣動. 2015(08)
[2]玻璃纖維增強聚醚醚酮復(fù)合材料在水潤滑下的摩擦學(xué)性能[J]. 李恩重,徐濱士,王海斗,郭偉玲.  材料工程. 2014(03)
[3]炭纖維增強聚醚醚酮復(fù)合材料在水潤滑下的摩擦學(xué)行為[J]. 賈均紅,陳建敏,周惠娣,張定軍,顧玉寰.  高分子材料科學(xué)與工程. 2005(02)



本文編號：3219436