PEEK与纳米TiO₂填充PTFE复合材料的摩擦磨损性能研究

祁渊¹，龚俊¹，杨东亚¹，王宏刚²，高贵²，任俊芳²

1. 兰州理工大学机电工程学院2. 中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室

摘 要：采用高速机械搅拌的方式充分混合原料,然后用模具将混合好的材料冷压成型,再通过一定的烧结程序制备不同体积含量的聚醚醚酮（PEEK）和纳米TiO2协同填充改性的聚四氟乙烯（PTFE）复合材料试样。利用MRH-3摩擦磨损实验机在不同实验条件下对试样进行摩擦学性能的测试。磨损后用QuantaFEG450扫描电镜对钢环表面的摩擦形貌进行观察与分析。实验结果表明,填充PEEK可大幅降低PTFE复合材料的体积磨损率,但复合材料的摩擦系数却随PEEK含量的增加而表现出逐渐上升的趋势。用不同含量的纳米TiO2填充10%PEEK/PTFE,摩擦系数和体积磨损率都表现出随纳米TiO2含量的增加而逐步上升的趋势,其中2%Nana-TiO2/10%PEEK/PTFE复合材料的摩擦系数和体积磨损率最小。当滑动速度和载荷分别超过2m/s和200N后对复合材料的磨损率有显著地影响,而环境温度在25¹20℃范围内变化对磨损率和摩擦系数的影响均不明显。

关键词：Nano-TiO2;PEEK;PTFE;摩擦磨损性能;