【摘 要】
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氟醚橡胶具有理想的耐高低温及耐特殊介质性能,是航天领域综合性能较优异的静密封材料。然而,新研武器装备中均存在大量条件苛刻的动密封工况,这要求氟醚橡胶密封材料还需具有优异的耐摩擦磨损性能,而目前应用的炭黑/氟醚橡胶体系无法完全满足要求。本研究以提高氟醚橡胶摩擦磨损性能为目的,以填料选择和改性为切入点,分析填料结构、表面修饰对氟醚橡胶微观结构及摩擦磨损性能的影响。实验结果发现,相比于炭黑(CB)等传统
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氟醚橡胶具有理想的耐高低温及耐特殊介质性能,是航天领域综合性能较优异的静密封材料。然而,新研武器装备中均存在大量条件苛刻的动密封工况,这要求氟醚橡胶密封材料还需具有优异的耐摩擦磨损性能,而目前应用的炭黑/氟醚橡胶体系无法完全满足要求。本研究以提高氟醚橡胶摩擦磨损性能为目的,以填料选择和改性为切入点,分析填料结构、表面修饰对氟醚橡胶微观结构及摩擦磨损性能的影响。实验结果发现,相比于炭黑(CB)等传统球装填料,以石墨烯(TrGO)为代表的二维填料可以提高填料/橡胶间的相互作用力,并改善氟醚橡胶的耐摩擦磨损性能其中仅填充5份石墨烯较填充20份炭黑的氟醚橡胶磨损率降低30%。而采用具有自润滑性能的离子液体表面修饰石墨烯(TrGO-IL),可以进一步使石墨烯/氟醚橡胶的摩擦系数与磨损率分别降低16%及60%。分析磨损后的表面形貌,认为摩擦磨损性能的提高是由于离子液体附着于石墨烯表面,降低了摩擦副/石墨烯转移膜间的直接接触概率,使转移膜受到的破坏程度减小,降低了橡胶表面受到的粘着力。此外,离子液体的表面修饰也进一步提高了石墨烯在氟醚橡胶中的分散性和相容性,对石墨烯/氟醚橡胶力学等其他性能的提高起到促进作用。
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