Page 76 - 摩擦学学报2025年第5期

710 摩擦学学报（中英文） 第 45 卷

表 6 浸渍基础油PAO10、DIOS和PEG400的 1 713~1 720 cm 处的对称伸缩振动吸收峰以及代表
−1
PPI磨损表面各元素质量分数 −1
“-C-N-”的位于1 368~1 372 cm 处的对称伸缩振动吸
Table 6 Mass fraction of each element of PPI wear
收峰，证明聚酰亚胺的主体结构未曾破坏. 除此之外，
surface impregnated with base oil PAO10,
DIOS and PEG400 对比单独基础油的红外吸收峰变化，摩擦前后没有新
Mass fraction/% 峰的出现或被屏蔽. 为判断摩擦过程中是否存在PI的
Conditions
Fe C O
降解过程，以聚酰亚胺结构中不易分解的1,4-二取代
PAO10 13.00 56.50 32.06
−1
苯环指纹区860~800 cm 的吸收峰为参考，对比各个
Changing speed DIOS 7.37 65.82 27.80
PEG400 2.69 70.17 24.40 官能团的比强度变化，以此半定量分析摩擦化学反应
PAO10 3.33 65.88 30.79
过程，计算最终结果列于表7中.
Changing load DIOS 2.03 64.45 33.52
依据前期文献报道的聚酰亚胺自润滑复合材料
PEG400 0.58 61.38 38.05
转移膜形成机理，选择“-C-N-”的特征吸收峰强度判
和Fe产生相应的配位作用，避免起初Fe与聚合物直接 断PI的裂解过程. 通过对比可以发现，摩擦后浸渍3种
接触的可能；另一方面，极性分子内部也会产生一定的 基础油的PPI磨损表面“-C-N-”(1 368 cm )特征峰吸
−1
吸附作用，形成具有一定承载能力的吸附膜，降低了对 收比均比摩擦前更低，表明摩擦过程中确实也发生了
偶的磨损. 此外，官能团“-OH”的极性强于“-O-C=O”， PI链的部分断裂. 依据3种基础油的特征官能团，同样
因此与Fe更易产生配位，更易产生吸附膜，这一现象 进行了红外吸收相对强度对比分析，其中，以“-CH ”和
3
也解释了含PEG400的PPI摩擦系数最小的原因. “-CH -”为特征官能团，探究含PAO10的PPI摩擦过后
2
为进一步探究摩擦之后含不同极性多孔PI表 表面变化，发现“-CH ”和“-CH -”的对称伸缩振动吸收
2
3
−1
−1
面[图8(a~c)]化学结构变化，进行了红外光谱表征分析， 峰(2 924 cm )和非对称伸缩振动吸收峰(2 854 cm )相
−1
结果如图9所示. 对比摩擦前后的红外吸收峰变化，结 对吸收强度增大，长烷基链的面外振动吸收峰(732 cm )
果都出现了代表聚酰亚胺独特结构“-O=C-”的位于 相对吸收强度降低，均表明摩擦过程PAO10发生了局
[25]
−1
1 774~1 777 cm 处的非对称伸缩振动吸收峰、位于 部分子链的断裂，生成小分子烷烃 . 由于DIOS结构

(a) (b)
1 773 1 778
Transmittance 1 720 Transmittance 3 440 1 715

2 854
2 924
YS-20—DIOS-changing
1 368 YS-20—DIOS
YS-20—PAO10 speed
YS-20—PAO10-changing speed 722 YS-20—DIOS-changing
YS-20—PAO10-changing load load 1 368
4 000 3 500 3 000 2 500 2 000 1 500 1 000 500 4 000 3 500 3 000 2 500 2 000 1 500 1 000 500
Wavenumber/cm −1 Wavenumber/cm −1
(c)
1 778
Transmittance 1 718

3 440 1 365
YS-20—PEG400
YS-20—PEG400-changing speed
YS-20—PEG400-changing load 1 068
4 000 3 500 3 000 2 500 2 000 1 500 1 000 500
Wavenumber/cm −1
Fig. 9 ATR-IR spectrum of PPI wear surfaces impregnated with base oils (a) PAO10,
(b) DIOS and (c) PEG400 before and after friction
图 9 摩擦前后浸渍基础油(a) PAO10、(b) DIOS和(c) PEG400的PPI磨损表面的全反射红外谱图