改性石墨烯增强聚四氟乙烯摩擦学性能的分子模拟研究
2022-07-08尹宇航宋敬伏丁庆军
摩擦学学报 2022年3期
尹宇航, 雷 浩, 宋敬伏, 赵 盖,2*, 丁庆军
(1.南京航空航天大学 机械结构力学与控制国家重点实验室, 江苏 南京 210016;2.中国科学院兰州化学物理研究所 固体润滑国家重点实验室, 甘肃 兰州 730000)
聚四氟乙烯基复合材料是超声电机最常用的摩擦材料之一,具有良好的机械强度、耐高低温性能、耐腐蚀性以及自润滑性能等,可以满足超声电机长时间的使用要求并保证可靠性,因此成为超声电机理想的摩擦材料[1-5].例如中国嫦娥系列探测器搭载的超声电机就使用聚四氟乙烯基复合材料作为摩擦材料,最终圆满完成了探月任务[6-7].然而,随着深空探测的不断发展,对超声电机的使用寿命和工作性能提出了更高的要求,现有的摩擦材料难以满足特殊的使用需求,研发稳定性好、强度高和耐磨性更加优异的摩擦材料是超声电机性能提升的关键.
填充改性作为一种简易且行之有效的提高复合材料性能的方法,被广泛用于增强聚四氟乙烯基复合材料.二硫化钼、碳纤维、氧化铝和陶瓷纤维等都是常用的传统增强材料,经过试验验证且表明对聚合物均有较好的增强效果[8-11].但传统增强材料通常会受到尺寸、界面兼容性和比表面积低等因素的限制,增强效果有所差异[12-14].石墨烯作为一种新型材料,具有大的比表面积、高导热率、高弹性模量和良好的导电性,使其具有广泛的应用前景,因此科学家们对石墨烯/聚合物复合材料的摩擦学性能进行了大……
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