Page 59 - 摩擦学学报2025年第8期

第 8 期 阮俊飞, 等: 3D打印SCF/PEI/PEEK复合材料的摩擦学性能 1157

增大，摩擦曲线达到稳定状态所需的时间不断地延 擦系数降低了47.2%. 在载荷为2和5 MPa时，相比较于
长，例如15SCF/PEI/PEEK复合材料的摩擦系数经过 PEI/PEEK，随着SCF含量的不断增加，摩擦系数呈现

3 000 s左右的滑动才达到稳定状态. 出先降低后增加的趋势，尤其是2 MPa时添加3%SCF
图8所示为SCF含量对不同接触压强下复合材料 和5 MPa时添加5%SCF效果最为明显，其摩擦系数分别
的摩擦系数和磨损率的影响. 从图8(a)可以明显看出， 降低了29.07%和53.56%. 在高载荷情况下(10和15 MPa)，
SCF含量一定的条件下，随着载荷的增加，摩擦系数 随着SCF含量的不断增加，摩擦系数略有增加. 从图8(b)

逐渐降低，这种降低现象在载荷从2 MPa增加到5 MPa 中不同SCF含量对不同载荷下复合材料磨损率的影响
时最为明显，该条件下5SCF/PEI/PEEK复合材料的摩 可见，在SCF含量一定的情况下，磨损率呈现出先增

0.6 0.6

(a) 2 MPa (b) 2 MPa
5 MPa
0.5 5 MPa 0.5 10 MPa
10 MPa 0.4 15 MPa
Friction coefficient 0.3 Friction coefficient 0.3
15 MPa
0.4
0.2
0.2
0.1 0.1
3SCF/PEI/PEEK 5SCF/PEI/PEEK
0.0 0.0
0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7
Time/10 s Time/10 s
3
3
0.6 0.6
(c) 2 MPa (d)
0.5 5 MPa 0.5
10 MPa 0.4
15 MPa
Friction coefficient 0.3 Friction coefficient 0.3
0.4

0.2
0.2
5 MPa
0.1 0.1 2 MPa
10 MPa
10SCF/PEI/PEEK 15 MPa 15SCF/PEI/PEEK
0.0 0.0
0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7
Time/10 s Time/10 s
3
3
Fig. 7 Variation of friction coefficient with sliding time at different pressures for PEI/PEEK
composites with different SCF contents
图 7 不同SCF含量下的PEI/PEEK复合材料在不同压力下摩擦系数随滑动时间变化关系图

0.5 35

(a) 2 MPa (b) 2 MPa
5 MPa 5 MPa
0.4 10 MPa 30 10 MPa
15 MPa
15 MPa
Friction coefficient 0.3 Wear rate/[10 −6 mm 3 /(N·m)] 10
0.2

0.1 5

0.0 0
0 3 5 10 15 0 3 5 10 15
Mass fraction of carbon fiber/% Mass fraction of carbon fiber/%
Fig. 8 The effect of SCF content on PEI/PEEK composite materials under different contact pressures:
(a) friction coefficient; (b) wear rate
图 8 SCF含量对不同接触压力下PEI/PEEK复合材料：(a) 摩擦系数的影响；(b) 磨损率的影响