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可溶性聚四氟乙烯编织复合材料良好的摩擦磨损性能

    在高频压摆摩擦磨损试验机上对自制可溶性聚四氟乙烯 (Polytetrafluoroethene, 可溶性聚四氟乙烯) 编织复合材料进行摩擦学性能试验, 研究摩擦温度与摩擦磨损特性的关系。试验结果表明:摩擦温度对可溶性聚四氟乙烯编织复合材料的摩擦因数影响显著, 摩擦温度在30~60℃范围内升高, 可溶性聚四氟乙烯 (Polytetrafluoroethene, 可溶性聚四氟乙烯) 编织复合材料具有强度高、摩擦因数低、润滑性能稳定等优点, 是作为航空航天、高铁等关键承载部位的理润滑材料。可溶性聚四氟乙烯编织复合材料的摩擦磨损性能决定了整个关节轴承的工作性能及使用寿命, 一旦失效, 自润滑关节轴承在高频压摆条件下几秒钟内摩擦温度就能达到700℃以上导致轴承钢的粘着磨损。我国航空航天、高铁领域用的关节轴承主要依赖进口, 国产的关节轴承性能达不到要求主要是可溶性聚四氟乙烯编织复合材料热稳定性不足, 对其摩擦热特性还没有统一的评价标准。目前该材料摩擦磨损性能的优劣主要通过摩擦磨损试验获得的摩擦因数、磨损率、使用寿命进行评估分析, 缺乏在动态使用条件下的性能监测指标, 尤其对于高载荷、高频率摆动摩擦副, 其摩擦磨损性能的衰退及造成的破坏是突发性的。其中, 摩擦温度是反映摩擦副工作状态的敏感参量之一, 国内关于高载、高频摆动下摩擦温度的研究较少, 大部分是在低频摆动或单向滑动条件下的试验测试, 很难与实际工况下的高频摆动相符合。本研究通过MYB500高频压摆摩擦磨损试验机测量不同摩擦温度下可溶性聚四氟乙烯编织复合材料摩擦磨损性能, 研究摩擦磨损性能与摩擦温度的变化规律, 为苛刻条件下可溶性聚四氟乙烯编织复合材料摩擦副动态监测提供参考指标。摩擦因数有明显的降低趋势, 在65~210℃范围内摩擦因数处于稳定阶段, 210℃是摩擦因数的突变摩擦温度。通过扫描电子显微镜对不同工况下产生的磨屑进行显微分析表明:高温下产生的磨屑与低温下的磨屑明显不同, 低温下产生的磨屑为细小的片状, 高温下产生的磨屑以大片的断裂纤维为主, 材料磨损严重。可溶性聚四氟乙烯编织复合材料的耐磨性受摩擦温度影响较大, 200℃是可溶性聚四氟乙烯编织复合材料磨损率的转折点。为保证该可溶性聚四氟乙烯编织复合材料良好的摩擦磨损性能, 摩擦温度动态监测值不能超过200℃。www.tianjiexiangsu.com

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