CFPEEKPTFE复合材料的制备与摩擦磨损性能研究

CF/PEEK/PTFE复合材料的制备与摩擦磨损性能研究摘要聚醚醚酮是聚芳醚酮最重要的品种，是一种半结晶的热塑性特种工程材料，具备优异的抗疲劳性能、耐腐蚀性能、比强度和阻燃性能以及稳定的化学性能。作为目前热度很高的新型材料，碳纤维材料的研究发展迅速，碳纤维材料因为具备优异的耐高温与质量轻性能被广泛用在航天航空、船舶、汽车等领域。聚四氟乙烯由于具有优良的润滑性能、摩擦系数低，可以被用来制造化工农业的机械设备上的零部件。本论文采用的是先在模压机室温条件下进行模压，然后将模压后的样品放进箱式电阻炉里进行烧结的方法。模压的工艺为压力10MPa，温度为室温25℃，保压时间为15s。将模压后的试样从简易模具中取出，放置到箱式电阻炉中进行烧结，烧结工艺为370℃的烧结温度下烧结一个小时，烧结结束后从箱式电阻炉内取出，将试样放置在空气中自然冷却。实验的结果表明添加CF与PTFE是能够提高PEEK的拉伸强度。然而，冲击强度降低，复合材料的拉伸强度与冲击强度都是随着CF或PTFE的成分比例增加而总体上呈现逐渐下降的趋势；同一质量分数的CF或PTFE情况下，随着PTFE或CF添加量的增加，复合材料的摩擦系数与磨损量总体上是呈现逐渐上升的趋势。关键词：复合材料，聚醚醚酮，碳纤维，聚四氟乙烯，成型工艺，摩擦磨损性能AbstractPolyetheretherketoneisthemostimportantvarietyofpolyaryletherketone.Itisasemi-crystallinethermoplasticspecialengineeringmaterialwithexcellentfatigueresistance,corrosionresistance,specificstrengthandflameretardancyandstablechemicalproperties.Asanewtypeofmaterialwithhighheat,researchoncarbonfibermaterialsisdevelopingrapidly.Carbonfibermaterialsarewidelyappliedintocivilaviation,marine,motorvehicleandotherfieldsbecauseoftheirexcellenthightemperatureresistanceandlightweightperformance.Duetoitsexcellentlubricatingpropertiesandlowfrictioncoefficient,PTFEcanbeusedtomanufacturepartsformechanicalequipmentinchemicalagriculture.Inthispaper,themoldingmethodisfirstcarriedoutundertheconditionofamoldingmachineatroomtemperature,andthenthemoldedsampleisplacedinabox-typeresistancefurnaceforsintering.Themoldingprocessisapressureof10MPa,atemperatureofroomtemperatureof25°C,andadwelltimeof15s.Themoldedsampleistakenoutfromthesimplemold,placedinaboxtypeelectricresistancefurnaceforsintering,andthesinteringprocessisperformedatasinteringtemperatureof370°Cforonehour.Afterthesinteringiscompleted,itistakenoutfromtheboxtypeelectricresistancefurnace,andthesampleisplaced.Coolnaturallyintheair.TheexperimentalresultsshowthattheadditionofCFandPTFEiscapableofincreasingthetensilestrengthofPEEK.However,theimpactstrengthisreduced,andthetensilestrengthandimpactstrengthofthecompositearegenerallygraduallydecreasingwiththeincreaseofthecompositionratioofCForPTFE;inthecaseofthesamemassfractionofCForPTFE,withPTFEorCFAstheamountofadditionincreases,thefrictioncoefficientandwearamountofthecompositematerialgenerallyshowagradualincrease.Keywords:Compositematerial,Polyetheretherketone,CarbonfiberPolytetrafluoroethylene,Moldingprocess,Frictionandwearproperties目录27711_WPSOffice_Level11绪论 19759_WPSOffice_Level21.1课题研究背景及意义 113786_WPSOffice_Level21.2聚醚醚酮基复合材料国内外研究状况 311639_WPSOffice_Level21.3研究内容 59759_WPSOffice_Level12成型模具设计 617336_WPSOffice_Level22.1选择模具类型 632276_WPSOffice_Level22.2压制模组成结构设计 69759_WPSOffice_Level32.2.1凹模与凸模设计 617575_WPSOffice_Level22.2.2加料室计算 719127_WPSOffice_Level22.2.3其他机构设计 811639_WPSOffice_Level32.2.4模具装配图 85643_WPSOffice_Level22.3选择液压机 96630_WPSOffice_Level32.3.1开模力校核 1017336_WPSOffice_Level32.3.2脱模力校核 1032276_WPSOffice_Level32.3.3压机的闭合高度与模具闭合高度的关系 112934_WPSOffice_Level32.3.4压机的顶出机构与模具推出机构的关系 1220507_WPSOffice_Level13CF/PEEK/PTFE复合材料的制备与方案 1321262_WPSOffice_Level23.1实验原料 1319596_WPSOffice_Level23.2实验仪器 1311427_WPSOffice_Level23.3制备原理 1318979_WPSOffice_Level23.4制备过程 1422189_WPSOffice_Level23.5实验方案 1611427_WPSOffice_Level33.5.1拉伸性能试验 1618979_WPSOffice_Level33.5.2冲击性能试验 1724106_WPSOffice_Level33.5.3摩擦磨损性能试验 1731650_WPSOffice_Level14CF/PEEK/PTFE力学性能检测与分析 1911488_WPSOffice_Level24.1拉伸性能试验 1920467_WPSOffice_Level34.1.1试验步骤 1922189_WPSOffice_Level34.1.2实验数据处理及分析 198890_WPSOffice_Level24.2冲击性能测试 2115659_WPSOffice_Level34.2.1实验步骤 2111488_WPSOffice_Level34.2.2实验数据处理及分析 212934_WPSOffice_Level15CF/PEEK/PTFE摩擦磨损性能检测与分析 2416459_WPSOffi