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随着海洋工程的迅猛发展,海洋环境污染等问题引起广泛关注。为解决这一问题,海洋工程装备中传统金属材料的摩擦副正逐步实现“以塑代钢”。相比于干摩擦环境,纳米材料填充聚合物在海水环境的摩擦学性能研究较少,因此开展海水润滑环境复合材料摩擦学性能的研究具有重要的实际意义。聚四氟乙烯(PTFE)基复合材料因其低摩擦因数、质轻、强耐腐蚀性能等优异性能已成为复合材料摩擦学性能研究的热点,本文将纳米氧化镧(nano-La2O3)和纳米蛇纹石(nano-Serpentine)共混填充PTFE基体中(简称PTFE/SL),采用均匀设计法设计5组不同含量复合材料,利用真空冷压烧结工艺制备复合材料,与316L不锈钢试件组成配偶副;检测复合材料的吸水率;测试复合材料的力学性能,对比研究海水浸泡前、后硬度与拉伸性能的变化;利用摩擦磨损试验机(MMU-5G)对海水环境下复合材料不同工况(载荷、转速)的摩擦系数和磨损率进行试验研究,采用透射电镜(TEM)及扫描电镜(SEM)对PTFE/SL三元复合材料及其金属配偶件摩损后的表面形貌进行摩擦学试验评价,并对三元复合材料海水条件下的摩擦磨损机理进行了分析。PTFE基复合材料摩擦学试验表明:PTFE/SL复合材料拉伸强度略有下降,但其硬度有所提高;海水润滑环境中,填充材料总填充含量为12%时(Serpentine8%及La2O34%)减摩耐磨性能达到最好;PTFE/SL三元复合材料在不同工况条件(载荷、滑动速度)下的摩擦学试验表明:复合材料的主要磨损机制表现为磨粒磨损和轻微疲劳磨损,PTFE复合材料因摩擦热的产生了化学活性反应生成了大量自由水、活性氧和(Si-O/Mg-O)的活性二次粒子依附于转移膜,与海水润滑膜产生协同作用,有效提高了其减摩耐磨性能。试验表明中量载荷及高转速为该复合材料的最佳适用工况。