Page 65 - 摩擦学学报2025年第10期

1462 摩擦学学报（中英文） 第 45 卷

速度为1 m/s，载荷为61、152、228 N；固定载荷为122 N， 能团进行分析. 同时，通过JSM-7900F场发射扫描电镜
速度为0.5、1.0、1.5、2.0 m/s；每次试验均在干摩擦条 (SEM)对MWCNT+PEI/CFs+PEEK层状复合材料的淬
件下进行2 h. 每次试验结束后，使用精度为0.01 mg的 断面结构进行表征.

数字天平测量磨损前后试样的重量. 比磨损率使用以 热重分析测试(TG)：称取8 mg的PEEK/CF复合样
下公式计算. 品材置于坩埚中，用STA449F5同步热分析在氮气氛围
中以10 ℃/min的升温速率从40 ℃升至800 ℃进行测量.
m 1 −m 2
ω s = (1)
FS ρ 微观形貌和其他性能测试：使用红外传感器测量
式中：m 是摩擦试验前的质量，m 是摩擦试验后的质 样品在钢环表面滑动时的温度，借助白光干涉仪和JSM-
1
2
3
量，ρ是试验材料的密度，单位为g/cm ，F是施加的载 7900F型扫描电子显微镜观察复合材料和钢环磨损前
荷(N)，S是滑动距离(m). 后表面形貌.
结构测试：使用IRTracer-100型傅里叶红外光谱
2 结果与讨论
仪(FTIR)在500~4 000 cm 的范围内对样品的特征官
−1
2.1 结构分析
2.1.1 红外光谱及热重分析
Load
图3(a~b)所示为纯PEI、PEEK及MWCNT/PEI和不
CF/PEEK
Wear MWCNT/ 同CF/PEEK复合材料的FTIR光谱. 在图3(a) MWCNT/
track PEI −1 −1
PEI复合材料的光谱中，1 072 cm 和1 232 cm 为PEI
−1
醚键的特征吸收峰，1 780和1 720 cm 是典型的亚胺
羰基对称和不对称拉伸亚胺基团吸收特征峰；图3(b)
2 mm
中CF/PEEK复合材料光谱中表现出了显著的特征峰
振动，其中840、 764 cm 处的峰为C-H平面弯曲振动
−1
Fig. 2 Schematic illustration of POD tribological tests
−1
图 2 销盘式摩擦接触方式示意图 峰，929 cm 处的峰是R-CO-R的对称伸缩振动峰，而位

(a) 1 780 (b)
1 720 20%CF/PEEK
Transmittance/a.u. 1 072 Transmittance/a.u. 10%CF/PEEK
15%CF/PEEK

PEI
MWCNT/PEI 1 232 5%CF/PEEK
PEEK
2 500 2 000 1 500 1 000 500 4 000 3 500 3 000 2 500 2 000 1 500 1 000
Wavenumber/cm −1 Wavenumber/cm −1

100 (c) 0.0 (d)
PEEK 554 ℃
90 5%CF/PEEK
10%CF/PEEK
15%CF/PEEK −0.5
20%CF/PEEK
80
Weight/% 70 70 Derivation weight/(%/℃) −1.0
60
60 Weight/% 65
55
50 50 650 700 750 800 −1.5
Temperature/℃
0 100 200 300 400 500 600 700 800 400 500 600 700
Temperature/℃ Temperature/℃
Fig. 3 Characterization of composites PEI、MWCNT/PEI and PEEK、CF/PEEK: (a~b) FTIR; (c~d) TG and DTG curve
图 3 PEI、MWCNT/PEI和PEEK、CF/PEEK复合材料表征：(a~b) FTIR图；(c~d) TG和DTG曲线