石墨烯对填充改性聚四氟乙烯及其复合材料的摩擦磨损影响

摘要

研究石墨烯含量为0.5%、1%、3%、5%、7%（质量分数，下同）时对聚四氟乙烯（PTFE）填充改性的摩擦学效果及摩擦磨损机制，同时对比分析传统改性填料二硫化钼（MoS₂）在5%、10%、15%、20%、25%含量时对PTFE填充改性的摩擦学效果及摩擦磨损机制；进一步进行“石墨烯+MoS₂”对PTFE的协同改性，深入探讨当MoS₂含量为15%时，石墨烯含量为1%、3%、5%时对PTFE的协同改性效果，以及石墨烯对复合材料摩擦磨损机制的影响。结果表明：石墨烯的填充可以有效提升PTFE及其复合材料的摩擦学性能，填充5%的石墨烯时，摩擦学性能最优，平均摩擦因数降低至0.0763，摩擦曲线平稳；体积磨损率降低至230.34×10^-9mm³·N^-1·m^-1，主要磨损形式由黏着磨损转变为疲劳磨损；石墨烯用于协同改性时，可以有效改善MoS₂与PTFE相容性差以及对磨过程中易磨出形成磨粒磨损的问题。

关键词

石墨烯 / 聚四氟乙烯 / 二硫化钼 / 摩擦磨损