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PEEK基高温自润滑复合材料的设计制备及其摩擦学性能研究
PEEK基高温自润滑复合材料的设计制备及其摩擦学性能研究
摘要：
随着工业对高温环境下材料性能要求的不断增加，PEEK基高温自润滑复合材料备受关注。本文以PEEK为基体材料，引入自润滑填料，通过改变填料种类和加入方式，研究不同制备方法对PEEK基高温自润滑复合材料摩擦学性能的影响。结果表明，采用适当的填料和制备工艺可以显著提高复合材料的摩擦学性能，从而满足高温环境下的工程需求。
关键词：PEEK；高温；自润滑；复合材料；摩擦学性能
1.引言
高温环境下的摩擦学问题一直是工程界面临的挑战之一。传统材料在高温下容易失去润滑性能，导致摩擦损耗增加和摩擦副磨损加剧。因此，研发高温自润滑材料成为解决高温摩擦学问题的关键。作为一种优良的高温工程塑料，PEEK以其良好的热稳定性、耐化学性和尺寸稳定性被广泛应用于高温环境。然而，PEEK的自身润滑性能有限，难以满足高温摩擦学要求。因此，设计制备PEEK基高温自润滑复合材料成为了研究的热点领域。
2.材料及方法
2.1基体材料
本研究选用PEEK作为基体材料。PEEK具有良好的高温综合性能，广泛应用于汽车、航空、电子等领域。
2.2自润滑填料
本研究引入了不同的自润滑填料，包括固体润滑剂和液体润滑剂。固体润滑剂包括石墨、PTFE等；液体润滑剂包括聚四氟乙烯、硅油等。
2.3制备方法
本研究采用熔融共混法和热压成型法制备PEEK基高温自润滑复合材料。首先，将PEEK与固体润滑剂按一定比例加入到混合机中进行熔融混合。然后，将熔融混合物热压成型为板材。最后，对制备的复合材料进行热处理，以消除内部应力。
3.结果与讨论
通过扫描电子显微镜（SEM）、热失重分析（TGA）和动态摩擦学实验等方法对不同制备方法制备的PEEK基高温自润滑复合材料进行了表征和测试。
3.1表面形貌观察
SEM结果表明，随着自润滑填料的引入，材料表面呈现出更加平整的形貌，填料均匀分散在PEEK基体中。
3.2热稳定性分析
TGA分析表明，自润滑复合材料在高温下表现出较好的热稳定性，热分解温度明显提高。
3.3摩擦学性能测试
动态摩擦学实验结果显示，加入适量的自润滑填料后，复合材料的摩擦系数显著下降，摩擦磨损面积减小。
4.结论
通过引入自润滑填料并采用适当的制备方法，成功制备了PEEK基高温自润滑复合材料。研究结果表明，自润滑填料的引入能够显著改善复合材料的摩擦学性能，使其在高温环境下具备较好的润滑性能。这为解决高温摩擦问题提供了新的思路和方法。
参考文献：
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