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  • 聚四氟乙烯的润滑机理

    作者 澳门新葡8455最新网站 浏览 发布时间 2012/12/09

        PTFE很容易在对偶材料表面形成转移膜。然而,它在对偶面上猫着性较差,滑动支座导致其磨损严重。因而,单独使用PTFE的机会并不太多,往往在添加了其他物质后以高分子复合物的形态使用。
        PTFE分子的带状结构,形成了它的低摩擦系数.如果使PTFE与钢或玻璃摩擦,则长而薄的PTFE膜就转移到对偶表面上。这种转移膜的厚度约为2^-10nm。若这层转移膜在对偶面上粘着性不好,则在第二次滑动时就有可能被刮掉,然后再转移、再刮掉,如此反复循环,形成了较高的磨损率。相反,若转移膜牢固地猫着在对偶面上,则摩擦剪切发生在润滑膜与转移膜之间,因而磨损率很低。
        有人曾经用透明玻璃作对偶材料,结合光学显微镜,考察了PTFE摩擦转移的动态过程。结果表明,PTFE的转移与其光滑的分子轮廓有关.在实验中,还观察到了PTFE的转移膜长大、破碎和脱落的过程。通过光学和电子显微镜对转移膜的观察,提出了PTFE的转移,可以利用晶带结构来解释。转移膜一且在对偶表面形成,摩擦就发生在转移膜与润滑膜之间。虽然最初形成的转移膜,不会永久性地猫着在对偶表面上,然而新的转移膜又会生,这是一种循环往复的过程。
        对偶材料的表面粗糙度,对转移膜的生成及其钻着强度的影响很大。在十分粗糙的对偶面上,不仅因为犁沟作用,使PTFE很难形成均匀的转移膜,而且已转移的膜,也是不连续的。若对偶面非常光滑,则转移膜的粘着强度也不会很高。例如,将PTFE与光滑玻璃(表面粗糙度Ra为0. 006 5m)和磨毛玻璃(Ra为0. 34-0. 39 5m)对摩,发现对偶材料为光玻璃的磨损率只有对偶为毛玻璃的磨损率的1/6。但对偶为光玻璃的摩擦系数,要比对偶为毛玻璃的高30纬。PTFE在毛玻璃表面上,有很厚的疏松的沉积,而在光玻璃表面上没有检测到转移膜。研究表明,存在着一个能使PTFE磨损率最低的初始表面粗糙度Ra值。这个表面粗糙度,随对偶面的材质和加工方法的不同而不同。当然,聚四氟乙烯滑动支座表面粗糙度在摩擦过程中是不断变化的,初始较粗糙的表面会变得平滑起来,而初始光滑的表面又会粗糙化,最终达到一个稳定值.研究表明,PTFE与钢对摩时,在Ra为0.1-1. 30 5m的范围内,负荷为ION和滑动速度为1cm/s的条件下,其磨损率与摩擦系数均保持一个较稳定的值。