通過高速球磨、熱壓成型制備氟化石墨/超高分子量聚乙烯(GF/UHMWPE)復(fù)合材料。分別采用球壓痕實(shí)驗(yàn)、摩擦試驗(yàn)機(jī)、掃描電鏡研究了GF/UHMWPE的硬度、摩擦學(xué)性能、磨損形貌。結(jié)果表明,填充氟化石墨能增強(qiáng)UHMWPE的硬度,并提高摩擦系數(shù);當(dāng)氟化石墨的添加量為4%時(shí),硬度和摩擦系數(shù)均達(dá)到最大值。氟化石墨能增強(qiáng)UHMWPE的耐磨損性能;氟化石墨的添加量為3%時(shí),耐磨損性能最佳。GF/UHMWPE的磨損機(jī)理主要是疲勞磨損和磨粒磨損。

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【部分圖文】：

圖1 復(fù)合材料硬度變化曲線

2.1不同含量的氟化石墨對UHMWPE硬度的影響圖1為UHMWPE的硬度隨氟化石墨含量變化趨勢圖。從圖1中可以明顯觀察到，隨著氟化石墨添加量的增加，UHMWPE的硬度也隨之逐漸增加，氟化石墨能顯著增加UHMWPE的硬度。未添加的UHM-WPE的硬度為13.64MPa;當(dāng)添加....

圖2 摩擦系數(shù)隨氟化石墨含量變化曲線圖

2.2.1摩擦系數(shù)圖2a為摩擦系數(shù)隨氟化石墨含量變化曲線圖。從圖2a中可以看出，UHMWPE摩擦系數(shù)隨時(shí)間延長逐漸增加，但其他復(fù)合材料的摩擦系數(shù)在200s后，基本趨于穩(wěn)定。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，UHMWPE的摩擦系數(shù)都要比復(fù)合材料低，由圖2b可知，其平均值為0.127。隨著添加氟....

圖3 磨損形貌截面圖

2.2.2磨損率圖4磨損率隨氟化石墨含量變化曲線

圖4 磨損率隨氟化石墨含量變化曲線

圖3磨損形貌截面圖圖3為白光形貌儀記錄的磨損截面輪廓圖。從圖3中可以觀察到，UHMWPE的輪廓比其他試樣的平坦，而復(fù)合材料的輪廓比較粗糙。從圖中還可以觀察到，隨著氟化石墨的添加，磨痕的輪廓的寬度和深度逐漸減小。利用輪廓計(jì)算截面積，再通過公式(3)和(4)計(jì)算出磨損率，如圖4所....

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