PTFE基自潤滑復(fù)合材料制備工藝與性能研究.pdf

1、在運(yùn)載飛行器低溫渦輪泵中，軸承部件工作在液氫、液氧等超低溫環(huán)境下，不能使用傳統(tǒng)潤滑油和潤滑脂潤滑方式，只能采用固體潤滑。軸承固體潤滑膜來自于自潤滑材料與對(duì)偶摩擦件摩擦產(chǎn)生的潤滑轉(zhuǎn)移膜，該潤滑膜由自潤滑保持架提供。軸承保持架自潤滑材料的制備工藝與性能研究具有重要意義，目前的研究尚不全面。本文對(duì)PTFE基自潤滑復(fù)合材料的燒結(jié)制備工藝與其性能關(guān)系及復(fù)合材料性能的表征方法進(jìn)行了深入研究。
　　本文在現(xiàn)有PTFE基復(fù)合材料制備工藝的基礎(chǔ)上，

2、對(duì)影響復(fù)合材料摩擦磨損性能的工藝參數(shù)進(jìn)行了分析，針對(duì)燒結(jié)溫度、燒結(jié)時(shí)間、結(jié)晶溫度點(diǎn)、降溫速率等參數(shù)進(jìn)行了分組實(shí)驗(yàn)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)燒結(jié)的樣品進(jìn)行了摩擦磨損實(shí)驗(yàn)和X射線衍射分析。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析了工藝參數(shù)對(duì)材料摩擦學(xué)性能和結(jié)晶性能的影響，分析結(jié)果表明：提高燒結(jié)溫度和保溫時(shí)間可以增加PTFE復(fù)合材料的結(jié)晶度，而結(jié)晶度提高表征復(fù)合材料具有較低的摩擦系數(shù)和較低的硬度，材料耐磨性能降低。根據(jù)分析結(jié)果，制定了符合本課題所需材料性能的燒結(jié)成型工藝參數(shù)，燒結(jié)

3、溫度為380℃，燒結(jié)時(shí)間300min，結(jié)晶保溫區(qū)溫度330℃。該工藝可以制備符合超低溫環(huán)境要求的保持架自潤滑材料，具有合適的耐磨性和較低的摩擦系數(shù)。
　　根據(jù)制定的成型工藝參數(shù)，對(duì)PTFE材料及不同配方的PTFE基復(fù)合材料進(jìn)行了燒結(jié)制備，分別采用C纖維、PAB、聚苯酯、聚酰亞胺對(duì)PTFE進(jìn)行增強(qiáng)填充。對(duì)燒結(jié)試樣進(jìn)行了摩擦磨損實(shí)驗(yàn)、結(jié)晶度分析、熱膨脹性能分析、DSC熱物理性能分析和極限PV值測定。結(jié)晶度測試、摩擦學(xué)性能測試及硬度測試

4、結(jié)果表明：填充材料不同程度降低了復(fù)合材料的結(jié)晶度，而結(jié)晶度的降低表征了材料耐磨性能的提高和減摩性能的降低。線膨脹系數(shù)測定確定了PTFE復(fù)合材料的結(jié)晶轉(zhuǎn)變溫度和結(jié)晶松弛溫度，兩個(gè)溫度點(diǎn)隨填充材料不同有所差異。結(jié)晶轉(zhuǎn)變溫度和結(jié)晶松弛溫度的測定對(duì)精密PTFE復(fù)合材料零件的尺寸加工精度控制具有指導(dǎo)意義。DSC分析測試表明PTFE復(fù)合材料的結(jié)晶轉(zhuǎn)變過程是吸熱過程，轉(zhuǎn)變潛熱與填充材料和結(jié)晶度有關(guān)，結(jié)晶度降低轉(zhuǎn)變潛熱減少。極限承載能力測試表明，硬質(zhì)材