Page 58 - 摩擦学学报2025年第8期

1156 摩擦学学报（中英文） 第 45 卷

(a) (b) (c)

100 μm 10 μm 10 μm

(d) (e)

10 μm 10 μm

Fig. 5 SEM micrographs of quenched cross-section morphology of PEI/PEEK composites with different SCF contents:
(a) 30PEI/70PEEK; (b) 3SCF/PEI/PEEK; (c) 5SCF/PEI/PEEK; (d) 10SCF/PEI/PEEK; (e) 15SCF/PEI/PEEK
图 5 不同SCF含量的PEI/PEEK复合材料淬断面形貌的SEM照片：(a) 30PEI/70PEEK；(b) 3SCF/PEI/PEEK；
(c) 5SCF/PEI/PEEK；(d) 10SCF/PEI/PEEK；(e) 15SCF/PEI/PEEK

用，削弱了SCF的增强作用，导致SCF添加量较高的复 0.6
合材料的力学性能较差. 在本研究中添加的SCF含量 0.5
范围内，5%SCF含量的复合材料的力学性能最优(图4). 0.4
由图5(c)可以看出，5%SCF分布较为均匀，与图5(d)和
(e)相比，SCF未发生团聚现象，且产生的孔隙较少，这 Friction coefficient 0.3
是复合材料力学性能最佳的主要原因. 0.2

2.3 SCF/PEI/PEEK复合材料摩擦性能分析 0.1 2 MPa
5 MPa
图6所示为30PEI/70PEEK复合材料在不同载荷下 0.0
0 1 2 3 4 5 6 7
的摩擦系数随滑动时间的变化关系. 可以看出，在2 MPa Time/10 s
3
下复合材料在2 000～4 000 s的区间内摩擦系数曲线 Fig. 6 Time dependent relationship of friction coefficient of
出现明显的周期性振荡，并且跑合时间较长. 当载荷 30PEI/70PEEK under different loads
增加到5 MPa时，跑合时间明显缩短，并且摩擦曲线的 图 6 不同载荷下 30PEI/70PEEK 摩擦
系数随时间变化关系图
周期性震荡 [20] 现象几乎消失，曲线波动较小，说明
PEI/PEEK复合材料的摩擦系数受载荷影响较大. 载荷为15 MPa时，经过1 300 s左右滑动摩擦系数便进
图7所示为不同SCF含量的PEI/PEEK复合材料在 入稳定状态. 当SCF质量分数增至5%时，相较于3SCF/
不同载荷下的摩擦系数随滑动时间的变化关系. 可以 PEI/PEEK，5SCF/PEI/PEEK复合材料在5 MPa下的摩

发现，摩擦系数在达到稳定状态之前均经历了磨合 擦系数快速降低，在1 000 s时达到了稳定状态，直至
期，后者与SCF含量和施加的载荷有关. 其中3SCF/PEI/ 测试结束，而且摩擦曲线较为平稳，没有明显的波动.
PEEK在不同载荷下的摩擦试验发现，2 MPa时摩擦系 在15 MPa时，摩擦曲线快速降低并伴有波动直到
数在初始阶段略有下降，之后曲线一直持续到试验结 2 500 s，其后保持平稳至6 000 s，之后摩擦曲线再次
束. 当载荷增加到5 MPa及更高时，摩擦系数快速降低 发生波动. 当SCF质量分数增至10%及以上时，即使在
到一定范围，直至试验结束. 在10和15 MPa下，摩擦系 高载荷下，摩擦曲线也较为平稳，没有发生明显波动，
数的变化趋势类似，且摩擦曲线表现出较大的波动. 总体呈现出先下降后上升再下降直至稳定的趋势. 值
但是随着载荷的增加，跑合时间不断地缩短，尤其是 得指出的是，在5 MPa载荷下，随着SCF含量的不断