填料順序?qū)λ芰夏Σ聊p性能的影響
1,、磨損時間的影響:
圖5-2和圖5-3所示為干摩擦條件下,,接觸載荷為196N時,,不同混合順序的尼龍66納米復(fù)合材料與調(diào)質(zhì)鋼對磨時摩擦系數(shù)和磨損質(zhì)量損失隨磨損時間變化的關(guān)系曲線,。從圖5-2可以看出,所有樣品的摩擦系數(shù)的變化都經(jīng)歷了兩個階段:磨合階段和穩(wěn)定摩擦階段,。試驗(yàn)初期的摩擦系數(shù)都比較低,隨著時間的延長摩擦系數(shù)迅速增大,,達(dá)到最高值后逐漸降低并趨于穩(wěn)定,,表明摩擦表面己經(jīng)形成了穩(wěn)定的轉(zhuǎn)移膜。其中PA66+ (SEBS-g-MA+organoclay)納米復(fù)合材料的摩擦系數(shù)低,。從圖5-3可以看出,,在給定的實(shí)驗(yàn)條件下,尼龍66基納米復(fù)合材料的磨損質(zhì)量損失均隨著時間的增加而逐漸增加,,其中SEB S-g-MA橡膠顆粒與有機(jī)納米粘土共混后填充的尼龍66納米復(fù)合材料的磨損質(zhì)量損失低,。
2、接觸載荷的影響
圖5-4和圖5-5所示為干摩擦條件下,,磨損時間為120min時,,不同混合順序的尼龍66納米復(fù)合材料與調(diào)質(zhì)鋼對磨時摩擦系數(shù)和磨損質(zhì)量損失隨接觸載荷變化的關(guān)系曲線,。由圖5-4可以看出,尼龍66納米復(fù)合材料的摩擦系數(shù)隨著接觸載荷的增大而先增大后減小,,在98N時達(dá)到最大值,,其中各載荷下PA66+(SEBS-g-MA+organoclay)納米復(fù)合材料的摩擦系數(shù)低。由圖5-5可見,,尼龍66納米復(fù)合材料的磨損質(zhì)量損失隨接觸載荷的增加而增加;相同載荷下,,PA66+ (SEBS-g-MA+organoclay)納米復(fù)合材料的磨損質(zhì)量損失低。
通過以上的分析可知,,混合順序?qū)δ猃?/span>66納米復(fù)合材料的摩擦磨損性能有重要的影響,,其中SEB S-g-MA橡膠粒子與有機(jī)粘土共混后再與尼龍66粉末混合形成的PA66+ (SEBS-g-MA+organoclay)納米復(fù)合材料在室溫干滑動條件下具有好的摩擦磨損性能。
三,、磨損表面形貌分析
圖5-6所示為干摩擦條件下,,接觸載荷為196N,磨損時間為120min時,,不同混合順序的尼龍66納米復(fù)合材料磨損表面形貌的SEM照片,。
可見,PA66+SEBS-g-MA+organoclay納米復(fù)合材料的磨損表面較為粗糙且有較深的犁溝,,這表明復(fù)合材料的磨損主要受對偶鋼輪上微凸尖峰的切削和犁溝作用,,導(dǎo)致材料的劇烈切削磨損(圖5-6 ( a ) ) ; ( PA66+SEBS-g-MA+organoclay納米復(fù)合材料磨損表面的犁溝相對較淺,并且有少量的磨屑粘附在試樣表面(圖5-6 ( b ) ) ; ( PA66+organoclay ) +SEBS-g-MA納米復(fù)合材料的磨損表面出現(xiàn)了比較明顯的表面剝落和凹坑,,從而表明在滑動過程中以粘著磨損為主(圖5-6 ( c ) ) ; PA66+ ( SEBS-g-MA+organoclay)納米復(fù)合材料的磨損表面比較平整,,僅有少量較淺而平行于滑動方向的犁溝產(chǎn)生,此時的磨屑細(xì)小并粘附在磨損表面,,同時在鋼輪表面形成了一層較均勻的轉(zhuǎn)移膜,,從而降低了粗糙尖峰的微觀切削和犁溝作用,提高了復(fù)合材料的耐磨性(圖5-6 (
磨損表面形貌直接反映機(jī)械零件的磨損和疲勞等特征行為,,不同磨損過程的磨損表面形貌差別很大,,不同的摩擦表面狀態(tài)也會影響摩擦副的性能。因此,,磨損表面形貌是判定磨損機(jī)制最直接,、最主要的判據(jù)[y }2}。為了進(jìn)一步準(zhǔn)確,、方便地描述磨損表面的特征,,本文采用OSL3000型激光共焦顯微鏡對試樣的磨損表面進(jìn)行觀察,從而獲得磨損表面的三維形貌,。圖5-7為干摩擦條件下,,接觸載荷為196N,磨損時間為120min時,,尼龍66納米復(fù)合材料磨損表面的三維形貌圖像,??梢钥闯觯?/span>PA66+SEBS-g-MA+organoclay納米復(fù)合材料的磨損表面比較粗糙,,有大量的犁溝存在,,PA66+ ( SEBS-g-MA+organoclay)納米復(fù)合材料的磨損表面相對比較平整。這與掃描電鏡的觀測結(jié)果一致,。
一般來說,,摩擦表面的幾何特征采用形貌參數(shù)來描述,常用的表面形貌參數(shù)是表面粗糙度,,表面粗糙度是反映磨損表面微觀幾何形狀的一個重要指標(biāo),。因此本研究采用OSL3000型激光共焦顯微鏡對尼龍66納米復(fù)合材料的磨損表面進(jìn)行了三維粗糙度評定。實(shí)驗(yàn)中選取磨損表面上的一個矩形區(qū)域進(jìn)行計(jì)算,,從而獲得常用的表面粗糙度參數(shù)表面平均粗糙度(Ra>,、均方根偏差(R護(hù),這些參數(shù)能很好地描述磨損表面,。評定結(jié)果如表5-1所示,。