漆籽壳纤维含量对聚甲醛/玄武岩纤维复合材料的力学及摩擦学性能的影响

发布时间：2021-03-30 09:45

　　采用熔融共混、注射成型等工艺制备了聚甲醛（POM）/玄武岩纤维（BF）/漆籽壳纤维（LSSF）复合材料,通过力学试验、摩擦磨损试验和扫描电子显微镜分别研究了复合材料的力学性能、摩擦学性能和微观形貌。结果表明,LSSF和BF较均匀地分散于POM基体中,且界面相容性较好;POM/BF/LSSF复合材料的冲击性能、流动性能和摩擦性能相对于POM/BF复合材料都有一定的提高;与POM/20%BF相比,当LSSF的添加量为10%（质量分数,下同）时,复合材料的流动性能提高了68%;当LSSF添加量为15%时,复合材料的冲击性能提高了225%;当LSSF添加量为5%时,复合材料的摩擦因数降低了23%,磨损量降低了70%;复合材料的主要磨损机制由低漆籽壳含量时的磨粒磨损转变为高漆籽壳含量时的磨粒磨损和黏着磨损复合作用。 

【文章来源】：中国塑料. 2017,31(04)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

图１ＬＳＳＦ含量对复合材料熔体流动速率的影响Ｆｉｇ．１ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＬＳＳＦｃｏｎｔｅｎｔｏｎｔｈｅｍｅｌｔｆｌｏｗ

ｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ样品编号冲击强度／ｋＪ·ｍ－２弹性模量／ＭＰａ拉伸强度／ＭＰａ弯曲模量／ＭＰａ弯曲强度／ＭＰａ１＃１６．８２９８．４５５．７３３６３．５７３．５２＃３４．０２８８．３４５．９２６９３．１５７．６３＃３９．８２４４．７４０．６２８７７．５５６．２４＃５４．７２７２．６３８．０２９２５．６５３．６５＃４３．０１９４．９３４．８２３１０．９５７．８２．３摩擦性能如图２所示，与未添加ＬＳＳＦ的样品相比，随着ＬＳＳＦ的加入使复合材料的摩擦因数和磨损量先降低图２不同含量ＬＳＳＦ在摩擦副为Ｃｒ１５时对复合材料摩擦学性能的影响Ｆｉｇ．２ＴｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＬＳＳＦｃｏｎｔｅｎｔｏｎｔｈｅｆｒｉｃｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｗｉｔｈｔｈｅｆｒｉｃｉｏｎｐａｉｒｏｆＣｒ１５然后升高。ＬＳＳＦ含量为５％的复合材料的摩擦因数比未添加ＬＳＳＦ的复合材料降低了２３％，磨损量降低了７０％。因为当ＬＳＳＦ含量较低时，ＬＳＳＦ和ＢＦ的交互作用较大，２种纤维与ＰＯＭ基体的结合性好，协同减磨效果明显。复合材料在摩擦过程中的磨屑有一部

分转移到对磨件上，起到润滑作用，还可以弥补表面划痕，嵌在基体表面，保护基体免受进一步的磨损［２５］。在图３（ｃ）中，随着ＬＳＳＦ含量增多，使得复合材料中的纤维含量超过了一定限度，承担载荷的纤维数量大，摩擦剧烈，导致摩擦因数升高。摩擦越剧烈，摩擦产生热量越多，磨损表面基体变软，基体对纤维包覆作用降低，使得纤维大量的剥落，宏观表现为磨损量的上升，此时复合材料的主要磨损机理为黏着磨损和磨粒磨损复合作用。样品编号：（ａ）１＃（ｂ）２＃（ｃ）５＃图３不同含量ＬＳＳＦ的复合材料的磨损表面ＳＥＭ照片Ｆｉｇ．３ＳＥＭｏｆｗｏｒｎｓｕｒｆａｃｅｓｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｗｉｔｈｖａｒｉｏｕｓｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆＬＳＳＦ３结论（１）ＬＳＳＦ能提高ＰＯＭ／ＢＦ／ＬＳＳＦ复合材料的熔体流动速率，且随着ＬＳＳＦ含量的增加出现先增后降的规律，当ＬＳＳＦ含量为１０％，ＢＦ含量为２０％时，复合材料的流动性能最好，提高了６８％；（２）当ＬＳＳＦ含量为１５％，ＢＦ含量为２０％时，复合材料的冲击性能最好，提高了２２５％；添加了ＬＳＳＦ复合材料在拉伸和弯曲性能上均出现不同程度的降低；（３）ＬＳＳＦ对复合材料的摩擦磨损性能有一定的改善作用，加入ＬＳＳＦ能明显降低摩擦因数，当纤维总量超过一定量时，摩擦因数呈上升趋势；当ＬＳＳＦ含量为５％，ＢＦ含量为２０％时，复合材料的摩擦因数降低了２２％，磨损量降低了７０％；（４）ＰＯＭ／ＢＦ复合材料的磨损机理主要是磨粒磨损；随着ＬＳＳＦ的加入，复合材料的磨损主要是黏

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本文编号：3109308