由于聚合物复合材料具有众多独特的优异性能,正越来越多地在摩擦学领域获得广泛应用。摩擦界面迁移是聚合物基复合材料摩擦过程中的一个重要现象,界面迁移形成的转移膜的研究对提高聚合物复合材料摩擦学性能及其使用寿命具有重要的意义。转移膜的生成受到摩擦条件、对偶件表面、填料等因素的影响,为此,本文选用PTFE基复合材料作为研究对象,并添加不同含量铜颗粒作为主要填料,改变载荷和滑动速度、偶件表面粗糙度以及表面纹理方向、填料大小和含量等参数,与45号钢进行摩擦磨损试验,运用扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)、光学显微镜等观察分析PTFE基复合材料在摩擦过程中转移膜生成机理。　　 论文研究了摩擦试验条件(包括载荷和滑动速度两个因素)对PTFE复合材料摩擦学特性以及界面迁移的影响。本试验条件下,随着载荷增加转移膜逐渐均匀连续,但当载荷增加到8MPa时,转移膜的剥落渐多,磨损加重;随着速度增大,转移膜逐渐变得均匀、完整,摩擦系数减小,磨损增大。转移膜具有显著减小摩擦的作用。　　 论文研究了对偶件表面形貌(包括表面粗糙度和表面纹理方向)对复合材料摩擦学特性以及界面迁移的影响。在本试验条件下,研究发现偶件表面粗糙度大小对转移膜形成影响不大,但转移膜的形成可以显著降低对偶件表面粗糙度;对偶件表面0°、45°、90°三个纹理方向在摩擦过程中表现出了不同的摩擦磨损结果,形成的转移膜形貌也不同,即0°和90°纹理形成的转移膜较为均匀,同时磨损量较小,而45°纹理生成的转移膜不完整,且磨损较大。　　 论文研究了填料(大小和含量)对复合材料摩擦学特性以及界面迁移的影响。从试验结果得出,填料铜粉颗粒对提高复合材料的摩擦学特性和促进转移膜的生成都有积极的作用,一方面铜粉颗粒可以增强复合材料从而提高复合材料的承载力,另一方面部分铜粉颗粒在摩擦过程中转移到对偶件表面后将对形成的转移膜产生钉扎固定作用,减少转移膜的剥落,促进转移膜生长、扩展。所以适当大小和含量的铜粉颗粒对形成均匀、完整的转移膜是有帮助的,在本试验条件下,当铜粉颗粒大小为155μm、含量为15wt％时,复合材料的摩擦磨损性能较好,生成的转移膜较为均匀,起到了减摩润滑的作用。　　 根据试验观察,我们认为转移膜动态形成过程可以分为三个阶段:第一阶段,转移膜萌生阶段,复合材料磨损且嵌入下表面沟槽内形成局部薄而不均匀的转移膜;第二阶段,转移膜生长阶段。复合材料中转移的铜粉颗粒嵌入金属摩擦表面沟槽中,对转移膜起到钉扎固定作用,减少了转移PTFE的剥落,促使了转移膜的长大;第三阶段,转移膜稳定阶段。随着摩擦进程的深入,转移膜长大、连成一片,从而逐渐形成一层均匀完整的转移膜。在这一阶段中,有转移膜的剥落与再修复的动态过程,但整体转移膜的覆盖程度比较稳定。