303 / 2021-06-09 09:57:38

载荷和速度对聚醚醚酮（PEEK）复合材料摩擦性能的影响

摘要：本文以聚醚醚酮为基体、碳纤维为增强体的复合材料为研究对象，经过磨抛方法对表面进行预处理。利用多功能摩擦磨损试验机对聚醚醚酮及其复合材料进行摩擦实验，系统研究载荷和速度对PEEK及其复合材料摩擦学性能和磨损机理的影响。利用三维形貌仪、扫描电子显微镜、X-射线衍射仪、红外光谱仪、导热系数分析仪对复合材料做了磨损表面分析和性能测试。研究结果表明：加工成型工艺没有改变PEEK和PEEK/CF的结晶状态，PEEK没有发生分解和裂解反应，并且CF也没有发生氧化反应。在初始的磨合阶段摩擦系数随着时间的增加而增大，然后逐渐趋于平稳，达到稳定阶段时，GCr15-PEEK摩擦副的摩擦系数在0.29～0.32之间，GCr15-PEEK/CF摩擦副的摩擦系数在0.27～0.30之间。随着载荷的增大，摩擦系数达到稳定阶段的时间越短，在轻载条件下，PEEK和PEEK/CF复合材料以黏着磨损为主，当载荷达到某数值时，PEEK和PEEK/CF复合材料产生黏着磨损和磨粒磨损共存的磨损形式。随着速度的增加，PEEK的磨损率先降低后增加，磨损机理由黏着磨损为主向黏着磨损和磨粒磨损共混磨损转变，PEEK/CF复合材料的磨损率随着速度的增加单调降低，磨损机理主要以黏着磨损为主。