Page 141 - 《摩擦学学报》2021年第2期

286 摩 擦 学 学 报 第 41 卷

促进织物衬垫生成薄、均匀且坚韧的摩擦转移膜. 这 AlB 与氟化石墨之间的协同增强效应，赋予织物衬垫
2
些性能优异的转移膜可以有效抑制金属对偶与织物 高的热传导、负载承受能力以及优异的润滑性能. Yuan
衬垫的直接接触，同时填充的微纳米颗粒可以在摩擦 等 通过调控不同比例的氮化硼纳米片和碳纳米管
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C 杂化纳米片，
副之间起到微滚动轴承的作用. 此外，织物衬垫填充 进行共价交联获取不同构成的BN 1−x x
微纳米颗粒后的磨屑尺寸大幅减小，这些小尺寸的磨 并研究杂化纳米片对Nomex/PTFE织物衬垫摩擦学性

屑可以在摩擦过程中填充到衬垫磨损表面的缝隙中， 能的影响. 在这种杂化纳米片构型中，碳纳米管刚性
对织物衬垫起到一定的修复作用，进一步提高织物衬 棒状结构插入到二维的氮化硼柔性纳米片中，使得氮
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垫的摩擦学性能(见图7). Yang等 研究AlB 和氟化石 化硼的卷曲效应和碳管的团聚状态得到有效地抑制，
2
墨对PTFE/Nomex酚醛树脂基衬垫材料摩擦学性能的 因此避免了氮化硼和碳管在织物衬垫中的大规模团
协同增强作用. 研究结果表明：相较于单一的AlB 或 聚现象. 摩擦磨损试验显示当氮化硼和碳管摩尔比为
2
氟化石墨增强填料，联合添加AlB 和氟化石墨更有利 1:1时，BN C 填充的织物衬垫材料呈现出最优的摩
0.5 0.5
2
于织物衬垫材料摩擦磨损性能的提升，这主要源于 擦学性能.

10.0 0.10 10.0 0.10
9.50 (a) 0.09 9.00 (b) Wear rate 0.09
μ
Wear rate/[10 −14 m 3 /(N·m)] 8.00 0.07 Friction coefficient, μ Wear rate/[10 −14 m 3 /(N·m)] 1.00 0.07 Friction coefficient, μ
9.00
0.08
8.00
8.50
0.08
0.06
0.90
0.80
0.05
0.80
0.06
0.04
0.60
0.70
0.03
0.05
0.60
0.50
0.20
μ
0.01
0.40 Wear rate 0.02 0.40 0.04
0.30 0.00 0.00 0.03
0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0
Si 3 N 4 /% Si 3 N 4 /%
1.00 0.10 1.00
(c) Wear rate (d)
0.90 μ 0.09 0.90 WS 2
Wear rate/[10 −14 m 3 /(N·m)] 0.70 0.07 Friction coefficient, μ Friction coefficient, μ 0.70
Si 3 N 4
0.80
WS 2 +Si 3 N 4
0.08
0.80
0.60
0.50
0.60
0.06
0.40
0.30
0.20
0.04
0.40
0.10 0.05 0.50
0.00 0.03 0.30
0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0
7.5 wt% WS 2 +Si 3 N 4 /% Filler content/%
10.0
(e) WS 2
9.00 Si 3 N 4
Wear rate/[10 −14 m 3 /(N·m)] 1.00
WS 2 +Si 3 N 4
8.00
0.80
0.60
0.40
0.20
0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0
Filler content/%

Fig. 7 Variation of the friction coefficient/wear rate and their standard deviation of the hybrid PTFE/Kevlar fabric
composites with different filler contents
图 7 PTFE/Kevlar混纺织物复合材料的摩擦系数/磨损率随填料含量的变化