固体润滑剂及其在树脂基减摩复合材料中的应用.pdf

第23卷第5期材料科学与工程学报总第97期
Vol123No15JournalofMaterialsScience&EngineeringOct.2005

文章编号:10042793X(2005)0520625204
固体润滑剂及其在树脂基减摩复合材料中的应用

黄仁和,王力,王旭
(山东科技大学济南校区,山东济南250031)

【摘要】本文对固体润滑剂及其在树脂基减摩复合材料中的应用进行综述,并对各种润滑剂及其在树脂基减
摩复合材料中的润滑机理进行分析,最后提出固体润滑剂及减摩复合材料的未来发展方向。
【关键词】固体润滑剂;树脂基减摩复合材料;减摩机理
中图分类号:TB333文献标识码:A

Solid2lubricantsanditsApplicationsinResin2matrixAntifriction
Composites

HUANGRen2he,WANGLi,WANGXu
(ShangdongUniversityofTechnologyandScience,Jinan250031,China)

【Abstract】Solid2lubricantsandtheirapplicationsinresin2matrixantifrictioncompositesweresummarizedinthepaper,andthe
lubricatingmechanismofthesolid2lubricantandantifrictioncompositeswerealsoanalysed.Thedevelopmentdirectionofresin2matrixanti2
frictioncompositesandsolid-lubricantsinthefuturewereputforward.
【Keywords】solid2lubricant;resin2matrixantifrictioncomposites;antifrictionmechanism

炭纤维(CF);(4)纳米耐磨颗粒:纳米SiC、Si3N4、SiO2、Al2O3
1引言等。在制备树脂基减摩复合材料中常用的固体润滑剂主要
有石墨、聚四氟乙烯、二硫化钼、炭纤维、纳米耐磨颗粒等。
树脂基减摩复合材料主要是用高分子聚合物与固体润2.1聚四氟乙烯干粉
滑剂复合制成的树脂基复合材料,它具有较好的刚度、导热作复合材料的固体润滑剂的聚四氟乙烯是一种低分子量聚
性和耐磨性以及良好的减摩性能。若基体选择耐热树脂,四氟乙烯树脂,其分子量只有1～10万,它是利用PTFE的特
如聚酰亚胺(PI)、聚苯硫醚(PS)、聚醚醚酮(PEEK)、双马来殊的润滑性和不粘性,将其制成粒径只有1～5μm的超细粉
酰亚胺(BMI)等,则除了具有上述各种优良性能外,还具有末[2]。PTFE为层状结构物质,每一层中的结合力很强,层与
耐高温性能。树脂基减摩复合材料由于可以节约大量的金层之间的结合力很弱,极易产生层间滑动,从而具有润滑作
属材料、润滑油脂、能源消耗和实现无油润滑,因此在滑动用,它具有很低的摩擦系数(0.04～0.05)。
轴承、齿轮、滑块和制作轴承保持架等方面都获得了广泛的2.2石墨
应用。特别是树脂基减摩复合材料还可在超高真空、超低2.2.1普通石墨粉石墨是典型的层状化合物,层与层之
温、强氧化或还原、强辐射、高温、高负荷等条件下有效地进间以分子间引力相连,相对较弱,所以层与层之间容易滑
行润滑,突破了油脂润滑的有效极限,是航空、航天发展的动,从而使石墨具有良好的润滑性能,另外石墨的硬度极
[1]
不可缺少的复合材料。低,这也是石墨具有润滑性能的原因之一。此外,国内外还
在开发树脂基摩擦材料专用的人造石墨粉。
2树脂基减摩复合材料中固体润滑2.2.2纳米石墨薄片和膨胀石墨膨胀石墨在C轴方向
剂种类和性质的热膨胀形成了大量纳米级厚度(30～80nm)的微片,该微
片又由更薄的纳米级薄片(1.0～5.0nm)构成,且这些更细的
固体润滑剂具有代表性的有四类:(1)高分子化合物:薄片间存在间隙。纳米石墨薄片是膨胀石墨经超声波粉碎
主要是聚四氟乙烯(PTFE)和尼龙;(2)无机层状结构物质:制得,纳米石墨薄片基本保持原膨胀石墨纳米结构,但薄片

石墨、二硫化钼(MoS2)、二硫化钨(WS2)、氮化硼(BN)等;(3)更小,粒度更均匀,形状较规则。膨胀石墨和纳米石墨薄片

收稿日期:2004211215;修订日期:2005201225
作者简介:黄仁和(1965-),男,河南光山人,副教授,在读博士,从事高分子合成和矿物功能材料研究.

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