Ti2SnC纳米片增强PTFE基复合材料的摩擦磨损性能

作者：吴海江^*; 朱家乐; 杨丹; 许剑光^*

来源：功能材料, 2022, 53(01): 1141-1146.

• Ti2SnC纳米片
• 聚四氟乙烯
• 复合材料
• 摩擦磨损
• 硬度

为探讨Ti2SnC纳米片含量对聚四氟乙烯(PTFE)基复合材料摩擦磨损性能的影响。采用超声剥离Ti2SnC块体材料的方法获得了Ti2SnC纳米片,并以此为原料通过冷压烧结的方法制备了Ti2SnC纳米片/PTFE复合材料。研究了Ti2SnC纳米片含量对复合材料硬度和相同载荷下摩擦磨损性能的影响,以及不同载荷对纯PTFE和10%(质量分数) Ti2SnC纳米片/PTFE复合材料摩擦磨损性能的影响。结果表明,相比于纯PTFE材料,复合材料的硬度随Ti2SnC纳米片含量的增加而增加,其中10%(质量分数) Ti2SnC纳米片/PTFE复合材料维氏硬度达到了12.5,增长了17.9%。在载荷为20 N时,复合材料的摩擦系数和磨损率随Ti2SnC纳米片含量的增加而减小,相比于纯PTFE材料,10%(质量分数) Ti2SnC纳米片/PTFE复合材料摩擦系数降低了34.7%,磨损率降低了80.6%;载荷增加后,与纯PTFE相反,10%(质量分数) Ti2SnC纳米片/PTFE复合材料的摩擦系数和磨损率随载荷增加而减小;当载荷增加到80 N时,相比于纯PTFE材料,10%(质量分数) Ti2SnC纳米片/PTFE复合材料的摩擦系数降低了69.4%,磨损率降低了99.4%。Ti2SnC纳米片表现出优秀的润滑性,加入PTFE后制备的复合材料的磨损机制以氧化磨损和粘着磨损为主,纯PTFE材料则以粘着磨损为主。

• 单位
  盐城工学院; 邵阳学院