171 / 2021-06-01 16:12:06

填料形态对聚醚醚酮基复合材料摩擦学性能的影响研究

煤炭是我国的第一能源，有着重要的战略地位。由于采煤环境恶劣，采煤机械工作强度和速度越来越大，传统钢材制造的某些零部件较为笨重，且易发生腐蚀，疲劳，断裂等问题，造成了资源浪费和能源损失。为了节能减排，急需寻找一种高强度的新型材料来替代。而PEEK材料是一种具有轻质化，高强度，自润滑，耐腐蚀等优点的特种工程塑料，可以以塑代钢，满足采煤机械在恶劣环境中的工作需求。但PEEK材料存在耐磨性差的问题，因此本文以特种工程塑料聚醚醚酮（PEEK）为基体，采用注塑成型的方法制备了PEEK/SiO₂、PEEK/MoS₂、PEEK/SCF和PEEK/SCF-MoS₂复合材料。研究了球状纳米SiO₂、片层状MoS₂和短切碳纤维三种不同形态填料对PEEK基复合材料力学、摩擦学和热力学性能的影响，并对磨损形貌和磨损机理进行观察和分析。研究表明，改性SCF填充的PEEK基复合材料具有最为优异的力学，摩擦学和热力学性能，并且SCF与MoS₂之间存在一定的协同作用。