刖目在干燥和油潤滑條件下的摩擦性能的影響,探討了復合物在油潤滑狀態(tài)下的摩擦和磨損機理。
試驗原料液態(tài)石蠟化學試劑級制備試樣結31l后冷卻至室溫,就做成純PTFE的18種試條。
2.3測試型試驗機上進行。對磨鋼環(huán)的材質是人15152100,鋼環(huán)的外徑小49.2爪,厚13.0用,90018,磨砂紙拋光至面粗糙度如=151而,試條用1.800號砂紙磨光至面粗糙度1=0.20.4,摩擦磨損試驗在室溫和3540財1的空氣條件下持續(xù)30min.滑動速度為1.52.5mS,載荷10012001試驗前應對鋼環(huán)和試條用丙酮洗凈并在空氣中千燥。試條經摩擦后的失重即是磨損量,稱重精度至0.。
各種配方的試樣做個試條,取這個試條的平均摩擦系數和平均磨損量,它們的相對誤差應分別控制在10和5左右。
復合物向鋼環(huán)面的轉移膜用光學顯微鏡觀察。
3結果和討論各種無機填料在!樹脂中的添加比例均為30,上述17種填料與,1粉末充分混合后在壓機中對試樣模施加5,3壓力,壓成12.3,l.PTFE中加入CFGFPTW后摩擦系數稍有材料干燥狀態(tài)干燥狀態(tài)下摩擦系下磨損速數⑴率⑵下摩擦系數3賠膣液錯潤滑,下磨損速下極限載率⑷荷⑴注l和2滑動速度1.5mS,載荷100N 3和4滑動速度2.5,8,載荷鉸0 5滑動速度2.58磨損速度單位106隊1 813203后對它的摩擦系數幾乎沒有影響。
純,1的磨損速率高達1427.4106地下降,但不同種類的填充劑有較大的下降倍數之差,如心4隊的下降倍數比,10132,3孫要大得多,其中,13,4的減磨損效果為最佳。
3各種填充料加入PTFE后的摩擦系數與降低磨損速率之間并無關系,如加入隊后的摩擦系數與純打相比反而上升而該復合物的磨損速率卻只是純PTFE的l238.
PTFE中加入Pb304作為填料后不僅摩擦系數與純PTFE相比略有下降而且磨損速率的下降更高達位數,因此可作為,了干摩擦條件下最佳的減磨填料使用。
存在液蠟潤滑條件下與干摩擦相比,各種丁復合物的摩擦系數均有百分之幾至10左右除外。因此在油潤滑條件下隊和朽5304作為PTFE的減磨填料對減少摩擦系數有明顯效果,但對降低磨損速率的效果不大。這也說明對潤滑劑而言降低摩檫系數和降低磨損率是兩種不同的功能。
各種1;的填充復合物在油潤滑條件下都存在載荷極限。達到該極限載荷,復合物會產生嚴重看應首選Cu作為PTFE在油潤滑條件下的填充劑。
對磨屑作掃描電子顯微鏡觀察對純PTFE和5種加填料之打復合物磨屑的電子顯微鏡觀察顯在干摩擦條件下磨屑都呈扁平片狀但大小不同,即添加PbBNB203CuPb304的PTFE復合物磨屑面積明顯地小于純PTFE的磨屑,說明PTFE中的填料能抑制或減少,1大面積的磨損剝離,同時還發(fā)現以CUPb304填充之PTFE復合物比以如噥碟類填充劑騎厲替,上百倍押。聊填充的磨屑史小些,明1和隊,1是對,1更為有效的減磨填充劑。這種情況與在千摩條件下的磨損率試驗的結果是相符的。
對PTFE向對磨鋼環(huán)的轉移膜作光學顯微鏡觀察對純PTFE和5種加填料的PTFE復合物在干摩條件下向人6152100對磨鋼環(huán)面的轉移膜的光學顯微鏡觀察顯加入以他,4,沉的打復合物都向鋼環(huán)面轉移層緊密均勻的填充,而觀察純,了磨塊時,幾乎沒有柯瓦轉移膜在鋼環(huán)上,這與摩擦磨損試驗時的結果也相吻合,由此可推斷1陽,4和81這些填料能促進,1填充復合物向鋼環(huán)轉移并提高轉移膜對鋼環(huán)的粘附力,從而能大大減小,1復合物的磨損速率。此外發(fā)現填充,和,4的,復合物它們向鋼環(huán)面的轉移膜比填充,傘⒊者更為均勻緊密,這就說明在干摩條件下PTFE中填充,1和,4者比添加其它填充劑有更優(yōu)的耐磨性,原因是1和辦304的打復合物之轉移膜對鋼材有更強的粘附力。由此可以推斷FFE填充復合物的摩擦性能與它能否在對磨件面形成均勻緊密的轉移膜有很大的關系。在干摩條件下只有能形成均勻的有定厚度的轉移膜者才能呈現良好的摩擦特性。
對磨損面的掃描電鏡觀察對純,1和添加7種填料之,1復合物在液蠟潤滑條件下與181 52100鋼環(huán)摩擦時磨損面的掃描電子顯微鏡觀察,結果明純,1的磨損面呈現粘連塑性變形的狀態(tài),這與加入各種填料的PTFE復合物的磨損有明顯差異填充,3,40舊3忙3;4者有明顯的開裂現象而加,1所者呈現粘附疲勞磨損狀,甚至在磨損面有微小磨屑,這就說明在潤滑條件下,1中加入無機填料后的磨損機理發(fā)生了很大的變化。大家知道任何種類的填料在PTFE復合物中都會產生某些微缺陷而PTFE與這些填充劑之間的固態(tài)相容性的差別導致產生不同的微缺陷。理性的推斷是液態(tài)蠟滲透入微缺陷會使PTFE復合物的磨損面引起疲勞開裂,在載荷作用下這種微小疲勞開裂的引發(fā)和發(fā)展最終變成它的疲勞磨損,反過來這就會降低PTFE復合物的機械強度和承載能力,因此在更高的載荷下就使它的摩擦性能變得很差。因此,應選擇與,1樹脂有良好固態(tài)相容性的金屬粉末作填充劑,即填充1拖州的復合物有良好的摩擦性能。
4結論1.中加入不同的填料的復合物在干摩擦條件下有不同的摩擦特性,不論在干摩還是液蠟潤滑,丁中加入各種填充劑后的磨損速率都有明顯下降,但對某些種類的填料在干摩時的摩擦系數明顯上升。
在干摩條件下,1復合物的摩擦特性在很大程度上取決于對磨件面所生成的均勻轉移膜的厚度,只有當轉移膜呈均勻且有定的厚度時才有良好的摩擦性能。
加入各種填充劑的PTFE復合物的磨損速率和摩擦系數在液蠟潤滑下比干摩態(tài)下能降低幾倍至13個數量級,但,13碟4是個例外,不論有無潤滑條件,它的磨損速率幾乎不變,了104復合物在潤滑條件下的磨損速率也僅稍有下降。
從PTFE減摩耐磨和增加承載力的要求出發(fā),1應是它的首先填料。
各種無機填料加入,了樹脂中,無論是干態(tài)還是潤滑態(tài)下都會引起磨損機理的變化。各種無機填料都能抑制和減輕PTFE大面積的磨損,因此能有效地提高PTFE的耐磨性。
在液態(tài)蠟的潤滑下由于它向,了復合物微缺陷區(qū)的滲透會導致在磨損面的疲勞開裂,在載荷作用下這種疲勞開裂的引發(fā)和發(fā)展最終導致疲勞損壞。這就是為何,復合物與純,1相比在潤滑條件下呈現不同磨損機理的原因所在。