1. 研究目的与意义（文献综述）

聚四氟乙烯（polytetrafluoroethylene，ptfe）是较柔软的白色结晶，是现有聚合物材料中密度（2.1–2.3 g/cm#179;）最大的品种。ptfe有很多优点，例如耐高温（在260℃下可连续长期使）；耐低温（具有良好的机械韧性即使温度下降到-196℃，也可保持5%的伸长率。）；抗腐蚀性强（在强酸如王水、强碱、强氧化剂和绝大多数有机溶剂中，在高低温度下力学性能几乎不变）；耐气候（有塑料中最佳的老化寿命）；摩擦因数小（是高分子材料中最低的）；不粘附（是固体材料中最小的表面张力，不粘附任何物质）；电绝缘性（可以抵抗1500伏高压电）等等优点不仅让ptfe被称为“塑料王”，也因此决定了ptfe是优良的自润滑材料。作为防腐、电绝缘、密封、摩擦磨损、防粘、自润滑等材料，口前已被广泛应用于国防军工、核能工业、航空航天、电子、电气、化工、机械、建筑、轻纺、交通运输、汽车、船舰、半导体、医药等领域，并且日益深入到人们的日常生活中。但是纯的ptfe不能单独作为自润滑材料，因为他热导系数小，传热困难，这就导致了在摩擦部位形成高温区从而导致物理性质的变化，再加上ptfe不粘附性质实在太强难以与金属背衬胶接等其他问题，所以需要通过在ptfe中混料的方式以达到增强ptfe的目的。

比如国外的一个学者unal将gf、cf和铜粉分别加入到ptfe中制成复合材料，研究它们的摩擦磨损特性，结果表明玻璃纤维增强ptfe自润滑材料表现出良好的耐磨性能。以及某些国内学者比如李非，阎逢元等人分别用石墨、铜粉、石墨一铜混合粉末、石墨一黄铜镀层增强ptfe,并用sem和xps分析了微观磨损表面的形貌和摩擦产生的化学物质，证实了层片状添加物所产生的“固体容媒效应”。再比如黄丽等研究了不同的cf长度对改性ptfe摩擦学性能的影响，随着碳纤维长度的增大，ptfe复合材料的摩擦系数要增加，在与金属件对磨时，粗糙的制品会导致滑动困难，同时也会导致磨损量的增加。发展最快的是近两年，随着纳米技术的发展，gregory将ptfe的填充材料拓展到了纳米粒子领域，他用纳米氧化铝(40nm)粉末增强ptfe，使其抗磨损性能提高了600倍。

但是在如何使用增强材料有效提高基体抗磨能力的研究中，还存在以下两个问题，首先，有些填充材料虽然可以大幅度提高抵抗磨损的能力，但是硬质的增强颗粒或者纤维容易造成其对磨面的损伤;第二，增强或改性材料填充到聚合物中，减磨的作用起到了，但是摩擦系数也增加了，这样不仅降低了自润滑材料的工作效率，也容易造成不必要的损耗，所以如何混料比如混入什么材料，材料又以什么比例混入才能达到减小磨损损耗、保持较低摩擦系数，这个研究需要逐步地开展起来。

2. 研究的基本内容与方案

2.1测定实验室给的ptfe材料自润滑摩擦磨损特性

2.1.1实验

将ptfe材料加工成磨损表面积为35mmx43.5mm，厚度为10mm的试验块，表面纸打磨，使试样表面粗糙度都处于ra0.6μm的范围内。然后在往复式摩擦磨损试验机上实验，试验载荷和作用在往复滑块上的摩擦力由传感器测量后，转换成数字信号再传输到控制器中，实验前准确称量每个试样的初始质量，摩擦系数直接从试验机控制器中读取，磨损后的试件用天平准确称得磨损后重量，磨损率按照公式2.1得出：

3. 研究计划与安排

设计时间：2017年2月20日至2017年6月10日 共16周

1.第1周－第3周：完成文献综述及开题报告；

2.第4周－第13周：完成毕业设计任务书中规定的毕业设计任务及外文翻译；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]单昆仑,40cr-ptef重载复合材料轴承的制备及摩擦磨损特性[d],南京航空航天大学,2006;

[2]杜天民,赵安赤.新型高抗腐蚀聚四氟乙烯丝的研究进展[j],塑料2015年44卷第3期110-112；

[3]姜藏,郭芳,王坤等,油介质对聚四氟乙烯纤维织物自润滑复合材料摩擦学性能的影响[j],润滑与密封,2014年11月第39卷第11期,6-9；