纳米填料增强UHMWPE–橡胶水润滑摩擦学性能

doi:10.15961/j.jsuese.202001141

CORC > 兰州理工大学 > 兰州理工大学 > 机电工程学院

	纳米填料增强UHMWPE–橡胶水润滑摩擦学性能
	杨东亚 1; 田松 1; 任俊芬 2; 王宏刚 2; 高贵 1,2; 陈生圣 2; 李伟涛 1
刊名	工程科学与技术
	2021-08-27
卷号	53 期号:05 页码:191-198+206
关键词	水润滑轴承超高分子量聚乙烯黏–滑现象
DOI	10.15961/j.jsuese.202001141
英文摘要	为了研究水润滑条件下试验载荷和速度对纳米磷化硅填料(Nano–SiC)改性超高分子量聚乙烯(UHMWPE)–橡胶复合材料摩擦学性能的影响,通过高温混炼、热压成型制备Nano–SiC辅以聚四氟乙烯(PTFE)填充改性UHMWPE–橡胶复合材料;采用MRH–3型环–块摩擦试验机探究4种不同载荷条件下复合材料的摩擦磨损性能,采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和非接触光学3维轮廓仪对试样微观磨损表面形貌分析,从微观层面探究改性复合材料的摩擦机理。试验结果表明:在定载变速条件下,速度由0.005 m/s升到0.541 m/s时,改性复合材料的动、静摩擦系数均呈现大幅下降趋势,摩擦系数波动归于平稳,黏–滑现象逐渐减弱直至消失。试验载荷和纳米粒子含量的变化与试样摩擦磨损程度呈负相关:在水润滑条件下,随着纳米粒子含量增加,摩擦系数与磨损率均出现明显降低,填充比例5%的复合材料摩擦学性能最佳,摩擦系数整体较UHMWPE–橡胶材料降低35%,磨损率降低46.6%,磨损表面形貌也随之发生改变;随着载荷的增加,复合材料的磨损率从1.25×10~(–6) mm~3/(N·m)降至0.40×10~(–6) mm~3/(N·m)。Nano–SiC的含量与工况载荷压力对摩擦磨损均存在一定影响,即填充适量Nano–SiC的UHMWPE–橡胶复合材料能减轻黏–滑现象,与一定工况压力下的对偶钢环组成的摩擦配副能有效改善摩擦性能,有利于减小水润滑轴承的磨损,增强传动系统服役寿命。
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语种	中文
内容类型	期刊论文
源URL	[http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/149145]
专题	机电工程学院
作者单位	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
推荐引用方式 GB/T 7714	杨东亚,田松,任俊芬,等. 纳米填料增强UHMWPE–橡胶水润滑摩擦学性能[J]. 工程科学与技术,2021,53(05):191-198+206.
APA	杨东亚.,田松.,任俊芬.,王宏刚.,高贵.,...&李伟涛.(2021).纳米填料增强UHMWPE–橡胶水润滑摩擦学性能.工程科学与技术,53(05),191-198+206.
MLA	杨东亚,et al."纳米填料增强UHMWPE–橡胶水润滑摩擦学性能".工程科学与技术 53.05(2021):191-198+206.