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聚四氟乙烯(PTFE)是一种具有低摩擦系数和自润滑性能的固体润滑剂,但超高的磨损率限制了其在摩擦领域的应用。为增强PTFE力学性能的同时保留其低摩擦系数,传统方法是采用增强体填充或树脂共混。而单一的增强手段往往不尽理想,因此本文将两种增强手段相结合,在PTFE与聚醚醚酮(PEEK)树脂共混的基础上引入碳纤维(CF),实现对材料摩擦性能和力学性能的综合调控。与传统的短纤维增强材料相比,连续纤维可有效提升摩擦材料的承载能力;采用CF与树脂纤维混编制备织物进行模压可以实现对CF的预浸渍,提升材料的整体性和界面结合强度。因此本实验将CF、PTFE纤维和PEEK纤维以平纹编织的方式制备预制件,采用模压成型制备连续CF增强PTFE/PEEK复合材料,最后结合摩擦实验和计算机模拟对样品进行摩擦性能和力学性能测试分析。本文首先通过对原料的热性能测试和对比实验探索最佳成型工艺参数,确定了345oC的成型温度、0.5 MPa的成型压力、[0/90]2的铺层角度以及织物与混合树脂粉末交替铺层的铺层方式。对样品进行摩擦实验探究材料组成与摩擦条件对摩擦性能的影响,结合磨痕形貌分析摩擦机理。摩擦实验首先证实CF和PEEK的加入可提升材料的耐磨性,延长材料使用寿命;同时当采用树脂纤维加捻编织的方式制备预制件,保持CF取向与滑动方向垂直,控制wt CF%介于10%-15%,wt PEEK%/wt PTFE%在0.50-1.25区间时,材料可表现出更好的耐磨性;实验样品中2.6.1层合板具有最低的磨损率为1.69×10-7 mm3/Nm。材料在高载荷和低滑动速度下具有低摩擦系数,在低载荷和低摩擦速度下具有低磨损率,延长摩擦时间可降低磨损率。材料磨痕表面出现较多鳞片状磨屑和纤维碎屑,因此推测摩擦机理为黏着磨损和磨粒磨损。采用有限元计算和分子模拟分析了材料的宏观力学性能、树脂的微观相容性和吸附性,进一步对材料的摩擦行为进行分析。模拟实验表明降低PTFE的含量,提升CF的含量均可提升材料的拉伸性能、弯曲性能和硬度,但CF含量过高反而会引起磨粒磨损导致耐磨性下降。分子动力学实验从微观角度证实当树脂体系中wt PTFE%在20%-40%之间,体系相容性较差,但结合摩擦实验发现相容性未对摩擦性能产生明显影响;磨屑吸附性实验表明PEEK更有利于吸附在金属表面,由此推测转移膜中PEEK的含量可能较磨屑中PEEK的含量更高。