三元层状陶瓷Ti₃AlC₂/超高分子量聚乙烯复合材料的制备及性能

来源期刊：复合材料学报2017年第6期

论文作者：张恒 王李波 戴亚辉 申长洁 周爱国 曹新鑫

文章页码：1177 - 1184

关键词：超高分子量聚乙烯;Ti3AlC2;聚合物基复合材料;蠕变;摩擦磨损;

摘    要：为了增强超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的性能,研究采用表面改性的Ti₃AlC₂填充UHMWPE,通过热压成型制备了Ti₃AlC₂/UHMWPE复合材料。采用SEM观察复合材料的微观结构,表明Ti₃AlC₂均匀分散在UHMWPE基体中,表面处理后的填料与基体界面熔合较好;热分析结果表明,Ti₃AlC₂的添加降低了UHMWPE的结晶度和结晶热焓,同时提高了聚合物的热传导性;DMA分析结果表明,添加Ti₃AlC₂有效地提高了Ti₃AlC₂/UHMWPE复合材料的抗蠕变性能,得益于无机粒子改善了复合材料的硬度和刚性,提高了复合材料抗外界应力变形能力;摩擦学性能分析表明,适量的Ti₃AlC₂（质量分数≤15wt%）填充UHMWPE能有效提高复合材料的减磨抗摩性能,同时磨痕表面形貌分析结果表明,Ti₃AlC₂/UHMWPE复合材料的摩擦磨损机制由粘着磨损向磨粒磨损转变。