【编号】2021-66

【题名】PTFE/Kevlar纤维编织材料摩擦损伤演变规律研究

【作者】杨晓强，徐晨，谭德强等

【机构】中国民用航空飞行学院 航空工程学院

【刊名】表面技术（2021年08期）

【文摘】目的 通过对PTFE/Kevlar纤维编织材料进行不同循环次数的往复摩擦磨损试验，研究并揭示其摩擦损伤演变规律和损伤机理。方法 采用MXW-5型摩擦磨损试验机，同时保持一定的位移和频率，对材料分别进行2、5、10 N等3种载荷等级下往复运动的不同循环次数试验。采用体视显微镜(SM)对材料磨损表面在试验过程中产生的宏观损伤进行分析，利用3D光学显微镜(3D-OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)对损伤表面的微观形貌以及化学状态加以分析。结果3种不同载荷条件下的样品，在达到1000次循环往复运动之前，摩擦因数增大0.05，1000～5000次增幅减缓为0.02，并逐渐趋于稳定。不同循环次数下，损伤表面形成了不同大小的PTFE转移膜，将表面C元素覆盖。3种载荷下，编织材料的磨损机制主要为疲劳磨损。结论在载荷不变的条件下，随着循环次数的增加，前期编织材料磨痕表面部分区域会形成PTFE转移膜，对Kevlar纤维产生一定的保护作用，进而降低表面磨损程度。随着表面磨损程度不断加剧，磨痕表面形成的PTFE转移膜剥落，导致纤维重新暴露在表面，使磨损进一步加剧。同时，随着材料样品磨损不断严重，磨痕表面的氧化程度不断加深。