Page 116 - 摩擦学学报2025年第4期

604 摩擦学学报（中英文） 第 45 卷

Low High Low High
magnification magnification magnification magnification
(a1) (a2) (b1) (b2)
Crack
Ripple marks
Flow
deformation Debris
Exfoliation

500 μm 100 μm 500 μm 100 μm
TPU Si12-CF0
(c1) (c2) (d1) (d2)
Filled CF

Debris

Exposed CF Debris Exposed CF

500 μm 100 μm 500 μm 100 μm
Si9-CF3 Si6-CF6 Crack
(e1) (e2) (f1) (f2)
Filled CF
Crack extension

Debris
Crack
Crack pin Filled CF Exposed CF
500 μm 100 μm 500 μm 100 μm
Si3-CF9 Si0-CF12

Fig. 9 SEM micrographs of the wear surfaces of TPU composites at 30 N and 120 r/min under water lubricated condition:
(a1, a2) pure TPU; (b1, b2) Si12-CF0; (c1, c2) Si9-CF3; (d1, d2) Si6-CF6; (e1, e2) Si3-CF9; (f1, f2) Si0-CF12
图 9 改性TPU复合材料在30 N和120 r/min工况下磨痕的SEM照片：(a1, a2)纯TPU；(b1, b2) Si12-CF0；
(c1, c2) Si9-CF3；(d1, d2) Si6-CF6；(e1, e2) Si3-CF9；(f1, f2) Si0-CF12

擦产生的高热量，有效地缓解了材料的热衰退，进一 防滑性能. 但也一定程度削弱了复合材料的耐磨性能.
步提高了复合材料的耐磨性能 [33-34] . 另一方面，CF协 b. CF能够有效增强改性复合材料的机械性能和
同SiO NPs进一步提高了改性复合材料的表面疏水 热稳定性能，减小摩擦界面的失效行为；同时，能够在
2
性[图10(c1)]，削弱了水的润滑作用，进一步改善了复
摩擦磨损的过程中填充磨痕表面并形成摩擦膜，起到
合材料的防滑性能. 因此，在SiO NPs和CF对复合材 有效承载和耗散能量作用，进而阻止基体材料进一步
2
料的防滑性能和耐磨性能的协同增强作用下，改性
磨损，有效增强改性复合材料的耐磨性能.
TPU复合材料的磨损率随着CF含量的增大和SiO 2
c. SiO NPs和CF均有利于将亲水性TPU材料转变为
NPs含量的减小而逐步减小，同时具有适合且稳定的 2
疏水性复合材料，降低润滑水膜的吸附性；在SiO NPs
摩擦系数. 当SiO NPs和CF的质量分数分别为3%和 2
2
9%时，改性TPU复合材料兼具优异的防滑性能，耐磨 和CF的协同作用下，改性复合材疏水性能的增强效果
更为显著，进一步增强复合材料在湿滑环境下的防滑
性和工况适应性.

性能.
3 结论 d. 在SiO NPs和CF的协同增强作用下，当SiO NPs
2
2
a. SiO NPs能够增大TPU基复合材料的表面粗糙 和CF的质量分数分别为3%和9%时，改性TPU复合材
2
度，提高摩擦系数，增强改性复合材料在湿滑环境下的 料兼具优异的防滑性能和耐磨性能.