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填充纳米氧化硅对聚乙烯复合材料摩擦磨损性能的影响

  

 

填充纳米氧化硅对聚乙烯复合材料摩擦磨损性能的影响

 

高分子量聚乙烯是一种综合性能良好的热塑性工程塑料,具有优良的减粘脱附性能, 在减摩耐磨材料的应用中具有良好的前景,但作为工程摩擦材料存在抗蠕变性能差,表面硬度低和载荷作用下抗磨粒磨损性能较差等不足,因此对其进行改性研究以提高其热变形温度,降低磨耗已成为国内外研究的重点,有关研究表明聚合物通过填充改性可提高其耐磨性     能,纳米粒子由于自身的表面效应,体积效应,量子尺寸效应和宏观量子隧道效应。与高分子之间可产生强烈的物理作用和化学作用,使得纳米改性聚乙烯的摩擦学性能得到了较好的改善,并成为目前人们的研究热点。 张绪平等研究了填充纳米二氧化硅Vk-Sp30对聚乙烯摩擦学性能的影响,结果表明填充不同含量纳米二氧化硅Vk-Sp30的 复合材料的摩擦性能

与纯聚乙烯相比大部分有所提高( 何春霞)研究发现填充纳米二氧化硅Vk-Sp30可以提高 聚乙烯的硬度及抗磨粒磨损性能,且随着聚乙烯含量的增加, 其复合材料的抗磨粒磨损性能得到了不同程度的提高。纳米二氧化硅Vk-Sp30具有颗粒尺寸小,微孔多,比表面积大等特

点。 当将其充分分散于聚丙烯,聚氯乙烯等塑料原料中可大幅度提高塑料制品的强度。

 

   用热压成型法制备了纳米二氧化硅Vk-Sp30填充高分子量聚乙烯复合材料,采用销盘式摩擦磨损试验机考察了纳米粒子对复合材料摩擦磨损性能的影响, 采用扫描电子显微镜观察了复合材料磨损表面形貌,并借助X射线能谱仪对试样磨损表面进行了微区分析( 结果表明:纯聚乙烯磨损表面局部存在着大量的粘着变形和疲劳裂纹的特征, 填充纳米二氧化硅Vk-Sp30质量分数15%的纳米二氧化硅Vk-Sp30能较好地改善聚乙烯复合材料的摩擦磨损性能,其磨损表面只存在粘着撕裂现象,看不到疲劳裂纹特征。当填充纳米二氧化硅Vk-Sp30质量分数达到20%时, 其磨损表面存在贫Si区和富Si区,同时磨损表面呈现出热裂纹迹象,复合材料的耐磨性能改善程度明显下降,并且摩擦因数出现了增大趋势。