Page 74 - 摩擦学学报2025年第10期

第 45 卷 第 10 期 摩擦学学报（中英文） Vol 45 No 10
2025 年 10 月 Tribology Oct, 2025

DOI: 10.16078/j.tribology.2024165 CSTR: 32261.14.j.tribology.2024165
花铝东, 傅丽华, 杜三明, 张永振, 张国凤, 周孟, 宋晨飞, 丁圳. 添加相结构对Cu/PTFE复合材料力热学及摩擦磨损性能影响[J].
摩擦学学报（中英文）, 2025, 45(10): 1471−1480. HUA Lyudong, FU Lihua, DU Sanming, ZHANG Yongzhen, ZHANG Guofeng,
ZHOU Meng, SONG Chenfei, DING Zhen. Additive Phase Structure on the Mechanical-Thermal and Tribology Properties of
Cu/PTFE Composites[J]. Tribology, 2025, 45(10): 1471−1480.

添加相结构对Cu/PTFE复合材料力

热学及摩擦磨损性能影响

花铝东 , 傅丽华 , 杜三明 , 张永振 , 张国凤 , 周 孟 , 宋晨飞 , 丁 圳 1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1
1,2
1,2*
(1. 河南科技大学 材料科学与工程学院，河南 洛阳 471023；
2. 河南科技大学 高端轴承摩擦学技术与应用国家地方联合工程实验室，河南 洛阳 471023)
摘 要: 为了探究添加相结构对Cu/PTFE复合材料力热学及摩擦磨损性能的影响，本文中采用真空热压烧结法分别
制备了PTFE、颗粒增强Cu/PTFE复合材料和三维骨架增强Cu/PTFE复合材料，并使用扫描电子显微镜(SEM)、X射
线衍射仪(XRD)、DR-Ⅲ导热系数测试仪和UMT摩擦磨损试验机等对上述3种材料的微观组织、力学性能、导热性
能和摩擦磨损性能进行了分析. 结果表明：颗粒增强Cu/PTFE复合材料中铜颗粒弥散分布于PTFE基体中，三维骨架
增强Cu/PTFE复合材料中的骨架铜与PTFE基体通过互锁方式紧密结合在一起，且三维骨架增强Cu/PTFE复合材料
由于骨架铜的均匀导热使复合材料制备过程中PTFE的晶化程度更好，其基体硬度略有提升；铜金属相的添加有效
提高了PTFE基复合材料的承载和导热能力，其中三维骨架增强Cu/PTFE复合材料由于泡沫铜在三维空间形成连续
导热通道和对载荷的有效分散，使其导热能力和承载能力明显优于颗粒增强Cu/PTFE复合材料；在摩擦磨损性能方
面，铜金属相的添加明显改善了PTFE基复合材料的耐磨性，颗粒增强Cu/PTFE复合材料和三维骨架增强Cu/PTFE复
合材料相对于PTFE材料，其耐磨性分别提升了32.9%和75.7%.
关键词: 聚四氟乙烯; 三维骨架; 复合材料; 力热学性能; 摩擦磨损性能
中图分类号: TH117.1;TB333; 文献标志码: A 文章编号: 1004-0595(2025)10–1471–10

Additive Phase Structure on the Mechanical-Thermal and
Tribology Properties of Cu/PTFE Composites

1,2
1,2*
1,2
1,2
1,2
HUA Lyudong , FU Lihua , DU Sanming , ZHANG Yongzhen , ZHANG Guofeng ,
1,2
1
ZHOU Meng , SONG Chenfei , DING Zhen 1,2
(1. School of Materials Science and Engineering, Henan University of Science and Technology,
Henan Luoyang 471023, China;
2. National United Engineering Laboratory for Advanced Bearing Tribology, Henan University of Science and
Technology, Henan Luoyang 471023, China)
Abstract: In order to investigate the effect of additive phase structure on the mechanical-thermal and tribology
properties of Cu/PTFE composites. In this paper, the PTFE, particle-reinforced Cu/PTFE composites and three-

Received 30 July 2024, revised 8 November 2024, accepted 11 November 2024, available online 25 February 2025.
*Corresponding author. E-mail: flhustb@haust.edu.cn, Tel: +86-15690647838.
This project was supported by the National Natural Science Foundation of China (52101083, 52275185), and the Natural Science
Foundation of Henan Province (232300420089).
国家自然科学基金项目(52101083, 52275185)和河南省自然科学基金项目(232300420089)资助.