碳纤维填充聚四氟乙烯复合材料力学性能研究

聚四氟乙烯由于其优良的耐腐蚀性,作为换热设备材料逐渐被人们重视,但是由于聚四氟乙烯本身的力学性能不佳,限制了其大规模应用。为了改善聚四氟乙烯本身的力学性能,考虑以聚四氟乙烯为基体材料添加力学性能优良的碳纤维,首先用理论公式计算添加不同比例的碳纤维后复合材料力学性能的指标,其次采用ANSYS有限元数值模拟方法,模拟了不同进口流速对改性前和改性后的PTFE材料板翅式换热器压力和速度的影响,并进行分析,所得的结论对优化聚四氟乙烯复合材料力学性能有一定的价值。

碳纤维填充聚四氟乙烯的性能及应用

本文介绍了碳纤维对其填充聚四氟乙烯复合材料的物理机械性能、摩擦磨损性能的影响,简要介绍了该复合材料在液压气动密封等方面的应用。

水润滑下稀土处理碳纤维填充聚四氟乙烯复合材料摩擦学性能

分别用氧化法、稀土处理法、氧化后稀土处理法对碳纤维进行表面处理，然后开展拉伸试验来对不同方法处理的碳纤维填充聚四氟乙烯复合材料进行界面粘着研究，并在UMT-2MT型摩擦磨损试验机上对水润滑条件下聚四氟乙烯复合材料摩擦学性能进行研究，使用扫描电镜对磨损表面进行观察，研究结果表明稀土处理方法在提高复合材料摩擦学性能上优于氧化方法，稀土处理碳纤维填充的聚四氟乙烯复合材料优良的摩擦学性能来自于碳纤雏增强体与聚四氟乙烯基体间强的界面粘着力。

碳纤维增强聚四氟乙烯耐磨材料的研究

通过冷压成型和烧结固化工艺制备了不同配方下碳纤维增强聚四氟乙烯 (PTFE)试样 ,并对其进行了机械性能、耐磨损性能测试 ,用扫描电镜进行了组织结构观察。结果表明 :随着碳纤维质量分数的增加 ,碳纤维增强PTFE材料的冲击性能有所下降 ;而拉伸强度和硬度则呈递增趋势 ,抗磨损性能明显提高 ;

碳纤维/硫酸钡混杂增强聚四氟乙烯复合材料的研究

采用碳纤维(CF)和硫酸钡(BaSO4)两种填料混杂填充制备CF/BaSO4/PTFE复合材料,在固定CF用量为10%的条件下,探讨了BaSO4用量对CF/BaSO4/PTFE复合材料拉伸性能、硬度和磨损性能的影响,并采用扫描电子显微镜(SEM)对复合材料磨损表面进行分析研究。结果表明:BaSO4用量对复合材料的性能有很大影响,当其质量分数为20%时,复合材料耐磨性能最好,综合性能最佳。SEM分析表明:CF、BaSO4能比较均匀地分布在PTFE基体中。

全无油往复压缩机用碳纤维增强聚四氟乙烯密封材料的性能研究

随着全无油往复压缩机排气压力的不断升高,普通配方增强聚四氟乙烯密封材料无法满足使用寿命要求。碳纤维增强聚四氟乙烯密封材料具有更加优异的耐磨性、自润滑性和力学性能。本文选用不同类型的直线型碳纤维采用模压法制备了碳纤维增强聚四氟乙烯密封材料,并对其断面形态、表面硬度、弯曲性能、摩擦磨损性能等进行了测试研究,结果表明:采用高强度、低颗粒度含量的CF-1碳纤维制得的1~#密封材料具有最佳的综合力学性能;采用低强度、低长径比的CF-3碳纤维制得的3~#密封材料具有最高的表面硬度和弯曲强度。

聚四氟乙烯/碳纤维增强聚酰亚胺复合体系的摩擦学性能

研究评价了不同PTFE含量的碳纤维增强PI复合材料的力学和摩擦学性能 ,并分析了在干摩擦和水润滑 2种不同条件下的磨损表面形貌和磨损机理。研究表明 :PTFE以 10 %添加时PI CF PTFE体系的机械性能最佳 ,而摩擦学性能以 5 %添加为佳 ;随PTFE含量的增加 ,复合材料的摩擦系数降低 ,磨损率增加。水润滑下 ,摩擦系数和磨损率比干摩擦下的都有相应的降低。干摩擦下 ,材料的磨损均以塑性变形、微观破裂及破碎为主导 ;水润滑下 ,这一机制显著减弱 。

石墨及纤维填充聚四氟乙烯复合材料的摩擦学研究

研究了在碳纤维(CF)和玻璃纤维(GF)混杂纤维改性PTFE复合材料中添加石墨(Gr)的力学性能和摩擦磨损性能,探讨纤维及石墨的润滑协同效应。结果表明,纤维填料的加入使得复合材料的拉伸强度和伸长率有所降低,但大大提高了复合材料的硬度,石墨的加入能够降低摩擦因数,提高耐磨损性能。14%CF+9%GF+2%Gr复合材料具有较好的摩擦磨损性能,磨损表面(SEM)形貌较光滑,改变了纯PTFE的磨损机制,高载荷下耐磨损性能更突出。3种填料在PTFE基体中起到了很好的协同作用,综合性能较优异,具有一定的应用价值。

聚四氟乙烯碳纤维增强双马来酰亚胺复合材料的摩擦学性能

研究了不同含量PTFE碳纤维增强双马来酰亚胺复合材料的力学和摩擦学性能，并分析了在于摩擦和水润滑条件下的磨损表面形貌和磨损机制。结果表明：添加质量分数10％～15％PTFE的复合材料体系机械性能最佳，随FIFE含量的增加，复合材料的摩擦因数下降，而磨损率呈上升趋势。水润滑下，摩擦因数和磨损率比干摩擦下都有相应的降低。干摩擦下，材料的磨损主要以塑性变形、微观破裂及破碎为主；水润滑下，这一机制明显减弱，主要表现为微切削形态。

碳纤维改性聚四氟乙烯的摩擦及振动性能

文中研究了20%的碳纤维(体积分数)改性聚四氟乙烯在干摩擦和水润滑摩擦条件下的摩擦系数、磨损性能和摩擦振动性能。结果表明:(1)在干摩擦下,随着线速度增加,摩擦界面生成大量的热,黏着磨损和磨粒磨损严重,表面越来越粗糙,摩擦系数明显变大,摩擦振动加速度增加。而在水润滑条件下,随着线速度增加,摩擦界面间形成了一层水润滑膜,使摩擦系数降低,另外由于转速增加,使流噪声增加,从而使振动增加。(2)在干摩擦下,随着比压增加,摩擦系数和摩擦振动变化较大,而在水润滑条件下,随着比压增加,摩擦系数和摩擦振动变化较小。(3)干摩擦时,碳纤维增强聚四氟乙烯复合材料在不同比压下的磨损机理主要是磨粒磨损和黏着磨损;水润滑条件下,碳纤维增强聚四氟乙烯复合材料在高比压下的磨损机理主要是黏着磨损。因此,碳纤维改性聚四氟乙烯复合材料应该在水润滑条件下应用有利于提高耐磨性,降低摩擦系数和摩擦振动。

碳纤维改性聚四氟乙烯密封环的研制

研究了碳纤维填充改性聚四氟乙烯密封环的力学性能和抗蠕变性能。结果表明:空气氧化法加涂层的组合表面处理方式能提高碳纤维与聚四氟乙烯树脂间的界面结合能力。随着碳纤维用量的增加,密封环的抗蠕变性能得到改善,当碳纤维质量分数为25%时得到最佳的效果。同时,特殊的热处理工艺能使密封环获得较好的低蠕变性能和稳定的尺寸。

稀土处理对碳纤维增强聚四氟乙烯复合材料拉伸性能的影响

采用空气氧化、空气氧化后稀土改性和稀土改性对碳纤维表面进行处理,并研究了3种表面处理对碳纤维增强聚四氟乙烯(CF/PTFE)复合材料拉伸性能的影响.探讨了稀土含量对于复合材料拉伸性能的影响,并运用扫描电子显微镜(SEM)对复合材料拉伸试件的断口进行分析.结果表明:稀土处理能够有效地提高碳纤维与聚四氟乙烯基体的界面结合力,从而提高CF/PTFE复合材料的拉伸性能.当稀土元素在表面改性剂中的质量分数为0.3%时,CF/PTFE复合材料的拉伸性能最佳.

碳纤维增强聚四氟乙烯及其在潜艇上的应用

介绍碳纤维增强聚四氟乙烯(CF/PTFE)在潜艇上作为高压空气瓶减振垫材料的研究应用情况,讨论了原材料及制各工艺对CF/PTFE性能的影响。该材料取代原铅减振垫材料后大大提高潜艇高压空气瓶的耐腐蚀性、安全性、可靠性和使用寿命。

玻璃短纤维增强之陶瓷粉填充聚四氟乙烯多层印制板制造研究

本文对一种玻璃短纤维增强、陶瓷粉填充的聚四氟乙烯多层印制板的制造工艺流程进行了简单的介绍，对所采用的制造工艺技术和品质控制进行了较为详细的论述。

填充有碳纤维的聚四氟乙烯材料及其制造方法

本发明公开了一种填充有碳纤维的聚四氟乙烯材料及其制造方法。所述的填充有碳纤维的聚四氟乙烯材料是由聚四氟乙烯和作为填充剂的碳纤维以100：10-30的质量比共混后经挤压及烧结而制成。本发明提供的填充有碳纤维的聚四氟乙烯材料不仅具有聚四氟乙烯材料的优点，

碳纤维增强聚四氟乙烯材料微观结构

为了研究碳纤维增强聚四氟乙烯材料的最佳加工工艺,采用扫描电镜对碳纤维增强聚四氟乙烯材料的微观结构形貌进行了观察,并对碳纤维增强聚四氟乙烯材料的结晶形态和成型后毛坯的内部微观缺陷进行了对比研究和分析。研究表明:碳纤维增强聚四氟乙烯毛坯表面存在"球状结晶",无缺陷的毛坯内部不会产生"球状结晶";碳纤维增强聚四氟乙烯毛坯内部的气孔、分层缺陷在冷压过程中形成。减少碳纤维增强聚四氟乙烯粉料的团聚,能有效减少成型后毛坯内部气孔缺陷的产生;碳纤维增强聚四氟乙烯材料冷压时适当降低压制压力,能有效减少分层缺陷的产生。

腐蚀环境中纤维增强聚四氟乙烯复合材料的摩擦磨损性能研究

分别研究了不同含量碳纤维(CF)、玻璃纤维(GF)填充聚四氟乙烯(PTFE)复合材料在硫酸溶液中和干摩擦条件下的摩擦学性能,同时考察了PTFE复合材料在酸中的腐蚀行为,探讨了相关机理。结果表明,在酸中GF能够提高PTFE的耐磨性,比CF在提高PTFE耐磨性方面具有更好的优势。就酸溶液中的耐磨性和耐腐蚀性而言,15%(质量分数,下同)是填料的最佳含量,此时GF和CF填充的PTFE的耐磨性分别较纯PTFE提高了7.7和4.4倍。当填料的含量超过15%时,复合材料的耐磨性和耐腐蚀性均下降,主要是由于此时犁削和磨粒磨损是PTFE复合材料的主要磨损机制。由于酸溶液的冷却和润滑作用,硫酸溶液中PTFE复合材料的摩擦因数大幅降低,但酸溶液抑制了对摩面上转移膜的形成。

碳纤维增强磷酸二氢铝/聚四氟乙烯复合涂层在不同温度下的摩擦学行为

首先对碳纤维进行改性,再将其添加到磷酸二氢铝/聚四氟乙烯复合(AP/PTFE)涂层中,并对其展开不同温度的摩擦学行为研究。结果表明:碳纤维的添加对AP/PTFE涂层的摩擦因数基本没有影响,摩擦因数均随着温度升高而降低。在150℃和200℃下,碳纤维对AP/PTFE涂层的磨损量影响很小,但在250℃下,碳纤维可显著提高AP/PTFE涂层的耐磨性。磨痕表面及涂层断面微观结构分析结果表明,碳纤维优异的力学性能可将涂层材料牢靠地结合在一起,增大涂层材料剥落的难度,从而提高涂层耐磨性。