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改性聚四氟乙烯(PTFE)耐磨涂层

2019-1-30 8:07:31      点击:
聚四氟乙烯化学稳定性、热稳定性和耐老化性好,在不同滑动速度、接触形式、负荷及温度条件下都具有很低的摩擦因数(O. O£1NO.3),在自润滑领域中占有重要地位。但极高的磨损量、较低的承载能力和较差的力学性能,在一定程度上限制了它的应用范围。因此,为了提高聚四氟乙烯的耐磨性,必须对其进行改性处理。

图(1)反应釜内衬四氟乙烯防腐耐磨涂层
    常用的方法是通过添加一些耐磨减摩物质或与其他共聚物混合制备成聚四氟乙烯复合材料。Tanaka和Zhang等人分别研究了B2O3、SiO2、Ti02、ZrO2和SiC、Si3N4,填充聚四氟乙烯的摩擦磨损性能。在无润滑条件下,这些填料都能使聚四氟乙烯的磨损降低1~2个数量级,其中SiC、Si3N4的耐磨效果最为明显,B2O3进一步降低了聚四氟乙烯的摩擦因数。在共混改性聚四氟乙烯体系中,各种填充剂在对整个复合体系摩擦磨损性能的贡献中各尽其能:热膨胀系数非常小的石墨,能明显改善制品的抗蠕变性能和尺寸稳定性;摩擦因数低的MoS2,可以增加表面硬度、防止磨损;导热性优异的青铜粉,可以提高体系的机械强度、硬度、耐磨性和蠕变性;
碳纤维可以提高耐磨性和蠕变性;玻璃纤维则能大幅度提高机械性能和磨损寿命,与碳纤维并用还可以在提高性能的同时相应降低成本。

图(2)现场喷涂改性聚四氟乙烯(PTFE)耐磨涂层
Thierry等人用电子辐射后的四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物(FEP)与聚E气下高温烧结制成自润滑复合材料,磨损率均远远低于纯聚四氟乙烯的磨损率。

图(3)不同条件下复合材料与纯聚乙烯的磨损率