目的 研究高温条件下聚合物织物复合材料的摩擦学性能.方法 分别制备碳纤维织物及芳纶纤维织物/聚酰亚胺复合材料及纯聚酰亚胺(CF-PI、AF-PI及PI),对比研究2种织物复合材料与聚酰亚胺的热力学性能,以及在25、50、100、150、200℃下的摩擦学性能.结果 AF-PI的热稳定性低于CF-PI,其中CF-PI热失质量稳定在800℃左右,AF-PI的热失质量稳定在700℃左右.同时,2种织物复合材料的拉伸强度均高于纯PI,且CF-PI的拉伸强度要高于AF-PI.断面形貌分析发现,CF-PI为脆性断裂,AF-PI为韧性断裂.摩擦实验结果表明,25℃时,AF-PI的摩擦系数和磨损率较低,更适用于室温环境,而CF-PI在200℃时具有较好的耐磨性,其磨损率为1.48?10–4 mm3/(N?m).结论 转移膜结构和化学状态分析证实,由于CF-PI与GCr15之间较强的界面作用,室温条件下对摩后,轴承钢表面更易发生摩擦氧化.高温条件下,由于金属–有机螯合物的形成,提高了转移膜的结构稳定性,CF-PI表现出优异的摩擦学性能,然而200℃时,由于AF-PI的力学性能降低,材料被磨穿,转移膜的结构被破坏,导致了金属之间的摩擦,发生了严重的摩擦氧化.

纤维织物;聚酰亚胺复合材料;摩擦学性能;转移膜;高温

周良;雷洋;余家欣;郭宝刚;齐慧敏

西南科技大学 制造科学与工程学院制造过程与测试技术教育部重点实验室,四川 绵阳 621000;中国科学院兰州化学物理研究所 固体润滑国家重点实验室,兰州 730000

表面技术

[1]周良;雷洋;余家欣;郭宝刚;齐慧敏-.宽温域环境下不同纤维织物/聚酰亚胺复合材料的摩擦学性能研究)[J].表面技术,2022(12):91-100

芳纶纤维织物

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