Page 21 - 《摩擦学学报》2020年第4期

第 4 期 贾卫红, 等: 多孔PI/MSNT复合含油润滑薄膜的设计制备及其摩擦学性能研究 431

Fe
Porous PI 1.5 Fe
1.0
cps/eV
0.5 O
C Fe
N Si
0
0 5

1 mm 100 μm 200 μm
(a1) (a2) (a3)

Fe
Porous PI/MSNT 1.0
Fe
cps/eV 0.5
O
C Si Fe
N
0
0 5

1 mm 100 μm 200 μm

(b1) (b2) (b3)

Fig. 9 Optical microscopic images of liquid paraffin-containing porous PI，and liquid paraffin-containing PI/MSNT films under the
load of 450 N at room temperature(a1，b1)，SEM micrographs and EDS analysis results(a2，b2)，optical microscopic micrographs of
wear scars on the steel balls sliding against the three different films(a3，b3)
图 9 在常温和450 N的条件下摩擦后，两种含油薄膜的光学照片(a1、b1)，对偶钢球上磨痕的SEM照片
及对应的EDS结果(a2、b2)和光学照片(a3、b3)

0.4 40
0.40 100 N 200 N
300 N 400 N Friction coefficient 35
0.35 450 N 500 N 0.3 The wear lfie 30
Friction coefficient 0.25 Friction coefficient 0.2 25 The wear life/min
0.30
20
0.20
15
0.15
5
0.10 0.1 10
0.05 0.0 0
0 200 400 600 800 1 000 1 200 100 200 300 400 500
Time/s Load/N
(a) (b)

Fig. 10 Friction coefficient-time curves(a)，friction coefficient and wear life of the liquid paraffin-containing PI/MSNT
film under different loads at 25 ℃(b)
图 10 在室温和不同载荷下，PI/MSNT复合含油薄膜的摩擦系数随时间变化曲线(a)，以及摩擦系数和
磨损寿命的变化柱状图(b)

过程中形成大量的磨屑，结果如图11(a)和(b)中含油薄 积增加的程度有限，摩擦热随单位面积载荷增大而急
膜的光学照片所示. 随着载荷逐步增加至450 N，摩擦 剧增多，导致摩擦界面处的润滑油膜流动性变大，抗
界面处正压力增大，产生的摩擦热积累增多，液体石 磨损能力下降，从图11(f)中的光学照片可看出薄膜的
蜡油从空隙中缓慢释放形成连续润滑油膜，因而摩擦 磨痕变深，在900 s左右时PI/MSNT含油薄膜被磨穿，
系数变小且趋于稳定. 相应地，如图11(c~e)光学照片 润滑失效 [25-26] . PI/MSNT含油薄膜在不同载荷下对应

所示，PI/MSNT含油薄膜在300、400和450 N的载荷 的摩擦系数及磨损寿命变化结果如图10(b)所示. 当载
下，磨痕明显较浅且几乎无磨屑产生，说明薄膜只发 荷为450 N时，PI/MSNT含油薄膜的摩擦系数降至
生了轻微的磨损. 当载荷继续增大至500 N时，接触面 0.12，磨损寿命长达32 min. 以上结果充分说明，MSNT