多种填料PTFE基复合材料摩擦起电特性和摩擦学性能研究

发布时间：2022-01-26 08:56

　　本文主要研究多种填料PTFE基复合材料在与45号钢进行对摩时的摩擦起电现象和摩擦学特性。我们试验研究了不同工况条件下多种填料PTFE基复合材料的摩擦起电电压、摩擦系数和磨损量变化情况;分析了摩擦过程中摩擦起电电压与摩擦系数、磨损量、摩擦转移之间的关联性。利用光学显微镜和扫描电子显微镜来分析不同工况条件下摩擦过程中的磨损机理。探寻摩擦起电与摩擦学特性之间相互联系的规律,以期能够对摩擦学性能进行调控与优化,具有很好的理论与实际意义。经试验研究,本文得出的主要结论如下:1.工况条件对多种填料PTFE基复合材料摩擦起电的影响复合材料的摩擦起电平均电压整体上随载荷或速度的增大而增大。在相同的速度、载荷和填料含量条件下,复合材料摩擦起电平均电压从低到高依次为:（Gr、MoS₂、CF）/PTFE、Gr/PTFE、（Gr、MoS₂、CF、GF）/PTFE、（Gr、MoS₂、CF、SiO₂）/PTFE、（Gr、MoS₂、GF）/PTFE（注:Gr代表石墨,CF代表碳纤维,GF代表玻璃纤维）。在（... 

【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

粘土与聚合物在阳离子作用下相互粘附示意图

图 1.1 粘土与聚合物在阳离子作用下相互粘附示意图[19]Fig1.1 Schematic diagram of clay and polymer adhering to each other by cation静电对能量收集作用，王中军的团队最近研究了基于摩擦起电和电磁感应的摩擦纳米发电机（TENG）[20]。经过该团队不断对疏水性材料纳米结构的改进，现在通过摩擦起电已经可以产生同时点亮数百个 LED 的功率。该团队认为，这些系统未来能够应用于传感器上，使其能够自我提供能量。其中一种他设计的 TENG是利用外界施加的压力来产生能量。利用外界压力使聚合物表面相互接触，当两表面接触后就会发生电荷转移使两表面带有等量异电荷，当压力被释放时带有不同电荷的两表面就会产生电势差。如果将两表面用导线连接，电子便会通过导线流动来消除两表面的电势差，从而会在导线内产生电流。在压力不断被施加和释放后，电流便会不断产生提供能量，如图 1.2 所示。

合肥工业大学专业硕士研究生学位论文极电荷的倾向性，获得了第一份材料摩起电系列（Triboelectric Series）这个术，不同的材料垂直排列在图 1.3 所示的表中相距的比较远那么就会有比较大的向于获得电子带负电。通过研究发现这性材料如玻璃和尼龙簇在顶部，而疏水摩擦起电系列的底部。这个简单的观察面转移的电荷量之间的关系是什么？

【参考文献】：
期刊论文
[1]碳纤维填充PTFE复合材料摩擦磨损性能研究[J]. 万芳新,何春霞,黄晓鹏.  甘肃农业大学学报. 2009(02)

硕士论文
[1]聚合物复合材料摩擦起电规律及其对摩擦学影响的研究[D]. 张晓磊.合肥工业大学 2016



本文编号：3610208