数值模拟填料含量对Cu/PTFE复合材料摩擦性能的影响

来源：复合材料学报杂志2015年第1期北京时间：

作者：解挺, 杨华平, 江凯,

摘要：为了探讨填料含量对Cu/聚四氟乙烯(PTFE)复合材料摩擦磨损的影响, 运用二维颗粒流程序(PFC2D)对PTFE基复合材料在不同含量的Cu颗粒填充条件下与45^#钢的摩擦磨损过程进行数值模拟分析, 主要研究了Cu/PTFE复合材料的摩擦转移及磨损问题。模拟结果表明: Cu/PTFE复合材料与45^#钢组成摩擦副时, 会在45^#钢表面形成一层转移颗粒层, 转移颗粒层的形成能够有效地降低PTFE基复合材料的磨损。Cu颗粒的添加一方面可以通过自身转移的"钉扎"作用促进转移颗粒层的形成, 另一方面由于提高了复合材料的整体强度, 又对转移颗粒层的形成产生了一定的抑制作用。所以添加适量的Cu有利于转移颗粒层的形成, 但Cu含量过高时其作用又会降低。Cu颗粒的加入降低了PTFE基复合材料的磨损量, 且随着Cu含量的增加减磨效果增强。在Cu颗粒的质量分数为50%时, PTFE基复合材料的磨损颗粒数较纯PTFE的减少了近一半。

关键词：复合材料, 填料, 数值模拟, 磨损, 转移,