改性纳米氮化硅增强聚四氟乙烯复合涂层摩擦学行为研究

摘要：

聚四氟乙烯(PTFE)在减摩材料领域应用广泛,但其较差的耐磨性限制了其应用.纳米材料改性是改善PTFE耐磨性的一种有效方法,而氮化硅(Si3 N4)的强度高、 摩擦系数低,能够与PTFE实现功能互补.以PTFE和硅烷偶联剂KH-570改性的Si3 N4为填料、 聚酰胺酰亚胺(PAI)为粘结剂,采用喷涂-固化的方法制备了PTFE/Si3 N4复合涂层,并对该涂层的摩擦学性能展开了研究.利用扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对改性前后的Si3 N4纳米颗粒进行表征;利用显微硬度测试仪和摩擦磨损试验机对PTFE/Si3 N4复合涂层的综合性能进行表征.研究结果表明:KH-570成功接枝到了Si3 N4纳米颗粒的表面,接枝后Si3 N4纳米颗粒的表面更加粗糙,有利于其均匀分散;Si3 N4纳米颗粒可以改善PTFE/Si3 N4复合涂层的硬度和摩擦学性能.当改性Si3 N4纳米颗粒的质量分数为1％时,复合涂层的硬度最高,为11.1HV,摩擦系数和磨损率最低,分别为0.0755和3.78×10-3 m3·N-1·m-1,磨损方式为磨粒磨损.当加入过多的改性Si3N4纳米颗粒时,其会出现团聚,复合涂层的摩擦磨损性能下降.

关键词：氮化硅、聚四氟乙烯、摩擦系数、磨损率

所属期刊栏目：41

分类号：TQ325.4;TB383

资助基金：国家自然科学基金;江苏省青年自然科学基金资助项目

在线出版日期：2022-08-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：578-583