玻璃纖維增強聚乙烯復(fù)合材料力學(xué)及摩擦性能的研究

       本文制備了結(jié)構(gòu)一性能不同的纖維增強聚乙烯基復(fù)合材料，研究了纖維含量及纖維取向?qū)垡蚁┗鶑?fù)合材料力學(xué)性能和摩擦性能的影響。實驗結(jié)果表明：纖維含量及取向?qū)Σ＠w增強的聚乙烯基復(fù)合材料的摩擦磨損性能影響較大。沿垂直纖維方向摩擦?xí)r磨損量最少，沿平行玻纖方向摩擦?xí)r摩擦系數(shù)u最低。玻纖含量為30%的聚乙烯基復(fù)合材料耐磨性好，摩擦系數(shù)低，綜合力學(xué)性能優(yōu)良，是一種有應(yīng)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(jié)構(gòu)規(guī)整，具有特殊的摩擦學(xué)性能。前期工作中，我們報導(dǎo)了聚乙烯的材料特性如支鏈長度、分子量、結(jié)晶度、密度、硬度、強度、表面粗糙度等與摩擦系數(shù)的關(guān)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(xué)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(fù)合進行改性。在前文中，我們將高密度均聚聚乙烯f PE_2100J)與不同形態(tài)、性質(zhì)的填料共混復(fù)合制備了結(jié)構(gòu)一性能譜不同的聚乙烯系列復(fù)合材料，考察了填料的形態(tài)、性質(zhì)對聚乙烯基復(fù)合材料力學(xué)性能和摩擦學(xué)性能的影響。結(jié)果表明：填料的形態(tài)、性質(zhì)和含量影響復(fù)合材料的力學(xué)性能，進而影響其摩擦磨損性能。當(dāng)填料含量相同時，纖狀填料對材料力學(xué)性能和摩擦學(xué)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(fù)合材料具有相近的摩擦系數(shù)和磨損性能。
       本文則進一步研究纖維增強聚乙烯基復(fù)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(shù)小，即使受溫度的變化，尺寸穩(wěn)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?qū)垡蚁┗鶑?fù)合材料力學(xué)性能和摩擦學(xué)性能的影響。

資料下載：   玻璃纖維增強聚乙烯復(fù)合材料力學(xué)及摩擦性能的研究.pdf