唐黎明，王 楠，张富超，吴沚阳，崔欣茹，刘小蒙

(沈阳化工大学 机械与动力工程学院，辽宁 沈阳 110142)

碳纳米管(CNTs)为典型的一维纳米增强体，具有很高的长径比[1]，模量可达1 TPa，抗拉强度达100 GPa[2]。表面效应与小尺寸效应赋予CNTs很高的化学活性[3]，因而CNTs作为聚合物复合材料的增强体得到了广泛运用[4]。Likozar等[5]采用熔融共混法制备了多壁碳纳米管(MWCNTs)/丁腈橡胶(NBR)复合材料，研究发现，MWCNTs明显改善了复合材料的力学性能，复合材料的弹性模量最大达到了981 MPa；Boonbumrung等[6]采用双辊共混法制备了MWCNTs增强NBR复合材料，研究表明，MWCNTS相较于导电炭黑、炭黑(CB)和沉淀二氧化硅在拉伸强度、模量、硬度和耐磨性等方面表现出了最大的增强量。

NBR在通用橡胶中具有极好的耐油性[7]，且生产成本较低，综合使用性能好，因此国内螺杆泵定子橡胶材料仍以传统的NBR为主[8]。NBR的耐磨性是影响螺杆泵使用寿命的关键因素[9]，已经成为该领域的研究热点。Jansinak等[10]研究了MWCNTs的添加对CB/NBR复合材料的摩擦学行为，结果表明，由于CNTs的结构类似于具有自润滑性能的石墨和富勒烯，所以CB/NBR复合材料中的MWCNTs用量增加使得CB/NBR复合材料的自润滑性能增加，从而提高了摩擦性能。唐黎明等[11]考察了不同类型氧化锌NBR复合材料的摩擦学性能，研究发现，通过改善氧化锌反应活性，缩短胶料硫化时间，提高胶料交联密度，纳米级改性氧化锌胶料磨损量为普通级氧化锌胶料的25%。

综上所述，螺杆泵定子橡胶摩擦学实验研究已经开展得很深入，但从微观角度揭示材料摩擦磨损行为机制的研究仍较少。……