摩檫学学报稀土处理玻璃纤维填充聚四氟乙烯复合材料在油润滑下的摩擦学性能薛玉君，程先华，谢超英（上海交通大学机械工程学院，上海200030）合力，考察了玻璃纤维填充聚四氟乙烯复合材料在油润滑下的摩擦学性能。结果表明：在油润滑条件下，表面处理玻璃纤维填充聚四氟乙烯复合材料的摩擦系数比未经处理玻璃纤维填充聚四氟乙烯复合材料的低，耐磨性亦较优；而稀土处理玻璃纤维填充聚四氟乙烯复合材料具有*低的摩擦系数及*高的耐磨性和极限pv值；未经处理玻璃纤维填充聚四氟乙烯复合材料的磨损形式主要为粘着转移，偶联剂处理玻璃纤维填充聚四氟乙烯复合材料和偶联剂与稀土处理玻璃纤维填充聚四氟乙烯复合材料均以磨粒磨损为主，而稀土处理玻璃纤维填充聚四氟乙烯复合材料的磨损机理主要为粘着磨损和轻微磨粒磨损。

　　材料，是由改性聚四氟乙烯多孔青铜钢背三层复合而成的自润滑材料。近年来，我国学者通过改变PTFE复合材料的组分研制了多种性能更加优良的DU类材料，并己广泛应用于机槭汽车航空航天、化工及食品等行业的机械设备中。但是，DU类材料制成的轴承或衬套往往在无油或边界润滑条件下运行，此时改性PTFE表层因摩擦磨损性能较差而影响零件的尺寸稳定性，并进而导致整体部件损坏。

　　用玻璃纤维填充PTFE复合材料可提高其机械性能、耐磨性和尺寸稳定性等。通常用硅烷偶联剂对玻璃纤维进行表面处理，以改善其和聚合物基体的结合强度，提高复合材料的机械性能。然而用这种传统方法处理的玻璃纤维并不足以使玻璃纤维与PTFE基体具有良好的结合力，影响了复合材料的摩擦磨损性能。为此，我们采用稀土对玻璃纤维进行表面处理，以强玻璃纤维与PTFE基体的结合力，提高复合材料的抗磨性能。

　　1分别为4种PTFE复合材料轴承与45钢和镀铬钢对摩的磨损表面形貌SEM照片。可见；在油润滑条件下，与镀铬钢对摩的4种PTFE复合材料轴承的磨损较为严重，这是由于与镀铬钢对摩时的极限负荷较高且偶件材质的影响使得PTFE复合材料耐磨性变差，这与报道相一致。另外，从图（2和3）还可看出；未经处理玻璃纤维填充PTFE复合材料轴承（B1）磨损表面有大量片状PTFE，呈现粘着和塑性变形特征「图）和图：：这是由于与45钢对摩时4种PTFE复合材料轴承磨损表面形貌SEM照片玻璃纤维与PTFE的界面结合力较弱，玻璃纤维难以起到强作用，PTFE极易因偶件表面硬质微突体的刮削作用而发生粘着转移；偶联剂处理玻璃纤维填充PTFE复合材料轴承（B2）磨损表面较粗糙，出现了PTFE拉丝现象，并可见从PTFE基体裸露和脱落出来的玻璃纤维（b）和（b），呈现出磨粒磨损特征，这是由于经偶联剂处理后的玻璃纤维与PTFE的界面结合未得到明显改善，玻璃纤维在摩擦过程中可导致复合材料表面擦伤；偶联剂与稀土处理玻璃纤维填充PTFE复合材料轴承（B3）的磨损表面存在明显的犁沟和粘附的玻璃纤维颗粒（c）和（c），可以看出其磨损机理主要是磨粒磨损；稀土处理玻璃纤维填充PTFE复合材料轴承的（B4）磨损表面较光滑，有少量小薄片状PTFE且磨痕极浅粒磨损特征，这是因为此时玻璃纤维与聚合物基体的结合较好，不易被拉拔和脱离聚合物基体。上述结果表明，玻璃纤维经稀土表面处理后，其与PTFE基体落，且分布在摩擦表面的玻璃纤维可阻止PTFE形成片状磨屑，从而抑制PTFE的过量转移和磨失，提高复合材料承受载荷及抗塑性变形能力以及摩擦磨损性能。

　　从以上分析可知，在油润滑条件下，未经处理玻璃纤维填充PTFE复合材料的磨损形式主要为粘着转移，偶联剂处理玻璃纤维填充PTFE复合材料和偶联剂与稀土处理玻璃纤维填充PTFE复合材料的磨损机制相同，均以磨粒磨损为主，而稀土处理玻璃纤维填充PTFE复合材料的磨损机理主要为粘着磨损和轻微磨粒磨损。

　　3结论a.在油润滑条件下，表面处理玻璃纤维填充PTFE复合材料的摩擦系数比未处理玻璃纤维填充PTFE复合材料的低，耐磨性亦较优；而稀土处理玻璃纤维填充PTFE复合材料具有*低的摩擦系数及*高的耐磨性和极限pv值。之―界面结合h力强玻璃纤维易从基体中脱脱沾一条件下。，未处理玻璃纤维真充与镀铬钢对摩时4种PTFE复合材料轴承磨损表面形貌SEM照片PTFE复合材料的磨损形式主要为粘着转移，偶联剂处理玻璃纤维填充PTFE复合材料和偶联剂与稀土处理玻璃纤维填充PTFE复合材料的磨损机制相同，均以磨粒磨损为主，而稀土处理玻璃纤维填充PTFE复合材料的磨损机理主要为粘着磨损和轻微磨粒磨损。