玻璃纖維增強聚乙烯復合材料力學及摩擦性能的研究

      本文制備了結構一性能不同的纖維增強聚乙烯基復合材料，研究了纖維含量及纖維取向對聚乙烯基復合材料力學性能和摩擦性能的影響。實驗結果表明：纖維含量及取向對玻纖增強的聚乙烯基復合材料的摩擦磨損性能影響較大。沿垂直纖維方向摩擦時磨損量最少。沿平行玻纖方向摩擦時摩擦系數“最低。玻纖含量為30%的聚乙烯基復合材料耐磨性好，摩擦系數低，綜合力學性能優良，是一種有應用前景的高分子抗磨材料。

      高密度聚乙烯和超高分子量聚乙烯，由于分子結構規整，具有特殊的摩擦學性能。前期工作中，我們報導了聚乙烯的材料特性如支鏈長度、分子量、結晶度、密度、硬度、強度、表面粗糙度等與摩擦系數的關系以及滾動和滑動摩擦過程中的工況條件如載荷、振動頻率、振幅、速度、摩擦副接觸方式等對聚乙烯基體樹脂摩擦學性能的影響。由于聚乙烯的耐熱性不高，硬度低、對熱比較敏感、易蠕變。單一的聚乙烯材料往往難于滿足受載、高速等特殊工況條件的要求，往往需要通過共混復合進行改性。在前文中，我們將高密度均聚聚乙烯（ PE_2IOOJ)與不同形態、性質的填料共混復合制備了結構一性能譜不同的聚乙烯系列復合材料，考察了填料的形態、性質對聚乙烯基復合材料力學性能和摩擦學性能的影響。結果表明：填料的形態、性質和含量影響復合材料的力學性能，進而影響其摩擦磨損性能。當填料含量相同時，纖狀填料對材料力學性能和摩擦學性能改善最明顯。而層狀填料的改性效果則較差。各向同性填料改性的聚乙烯基復合材料具有相近的摩擦系數和磨損性能。

      本文則進一步研究纖維增強聚乙烯基復合材料的摩擦磨損性能，考慮到玻璃纖維的價格比較便宜，具有不燃、耐腐蝕，拉伸強度高．同時，玻纖還具有在沿纖維方向的熱膨脹系數小，即使受溫度的變化，尺寸穩定性也好等特點，所以以玻璃纖維作為增強材料，重點研究纖維含量及取向對聚乙烯基復合材料力學性能和摩擦學性能的影響。

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