针状硅灰石/碳纤维协同作用对PTFE性能的影响

编号：CYYJ02545

篇名：针状硅灰石/碳纤维协同作用对PTFE性能的影响

作者：王志丹 王团结

关键词： 硅灰石 碳纤维 协效改性 聚四氟乙烯 耐磨损性能

机构： 郑州工业应用技术学院建筑工程学院 南开大学环境科学与工程学院

摘要： 选择针状硅灰石(Wo)和碳纤维(CF)作为协同改性剂,制备聚四氟乙烯(PTFE)复合材料,并对改性复合材料的力学性能、热力学性能和耐磨损性能进行测试。结果表明:改性剂与PTFE基体结合,使得复合材料稳定性提高;改性剂含量越大,弹性模量越大;Wo和CF协效改性效果明显,断裂伸长率和洛氏硬度与纯PTFE相比分别提高11.5%和23.1%。DSC和TMA测试结果表明:复合材料的熔点和结晶度与纯PTFE相比无明显差异,但线膨胀系数由1.29×10-4℃提升至1.72×10-4℃;玻璃化转化温度由307.9℃提升至312.1℃。干摩擦实验中,20%Wo对PTFE的改善效果最好,平均摩擦系数由0.241降至0.179;体积磨损率由853×10-4mm3/(N·m)降至0.71×10-4mm3/(N·m);湿摩擦实验中,10%Wo与10%CF对PTFE的改善效果最好,平均摩擦系数由0.161降至0.112;体积磨损率由511×10-4mm3/(N·m)降至5.34×10-4mm3/(N·m)。比较干湿两种场景,PTFE+10%Wo+10%CF的耐磨损性能最好。