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聚合物自润滑材料在自润滑关节轴承等运动副越来越广泛的应用对以聚合物摩擦学基础理论研究为支撑的新型聚合物基自润滑材料的研发提出了强烈的实际需求。聚酰亚胺(Polyimide,PI)基自润滑复合材料在航空、航天、机械等领域具有重要应用,但是纯PI作为摩擦材料使用时仍存在减摩耐磨性较差等问题,且对PI材料摩擦学机理的研究也有待深入。介孔二氧化硅特殊的纳米孔道结构对聚合物分子链具有独特的渗透性,可以在聚合物基体中形成微纳米尺度的增强结构,对聚合物的性能产生重要的影响,有望对PI材料的摩擦学性能起到提升作用。本论文以一种纳米介孔二氧化硅(MPS)为PI的改性材料,制备出MPS改性PI复合材料,开展该复合材料的摩擦学性能研究;聚焦于摩擦界面,从摩擦化学与转移膜形成机制的角度研究了该复合材料的摩擦学机理;基于此,开展新型PI基自润滑复合材料的制备与性能评价工作。本论文首先合成了纳米介孔二氧化硅与热塑性PI,制备了PI/MPS纳米复合材料,系统研究了MPS对PI力学、热力学与摩擦学性能的影响,发现MPS能够有效提高PI的摩擦磨损性能;其次,从界面摩擦化学与转移膜形成机制的角度研究了PI/MPS纳米复合材料的摩擦学机理,发现PI/MPS纳米复合材料与轴承钢摩擦过程中,在摩擦界面发生了PI分解等复杂的摩擦化学反应,该摩擦化学反应主导了转移膜的形成机制,并对复合材料的摩擦磨损性能产生重要影响;再者,以不同固体润滑剂和纤维的单一或多元改性为手段,持续优化了PI/MPS纳米复合材料的摩擦学性能,得到了具有较好摩擦磨损性能与较高力学强度的PI/MPS基复合材料;最终,系统研究了上述PI/MPS基复合材料在广泛的相对滑动速度与载荷(PV值)下的摩擦学性能,获得了其与轴承钢组成的摩擦副在常温大气环境下的P-v图,为PI/MPS基复合材料潜在的实际应用提供了研究基础与数据支撑。本论文以MPS对PI材料的摩擦学性能影响研究为突破点,验证了MPS对PI材料摩擦学性能的提升作用,成功制备了具有较好摩擦学性能与力学性能的PI/MPS基复合材料;从摩擦化学和转移膜形成等角度揭示了PI复合材料的摩擦学机理,对先进聚合物基自润滑材料的研发具有重要的理论意义与参考价值。