聚酰亞胺(PI)基復合材料 PI分子主鏈中具有十分穩定的酰亞胺芳雜環結構，高溫下具有其它特種工程潤滑材料所不可比擬的優良綜合性能，其拉伸強度可達200 MPa,且耐熱性和耐輻射性好，在高溫、高真空及輻照下穩定，揮發物少。其中熱塑性PI長期使用溫度一般在-240～260 ℃，熱固性PI長期使用溫度可達300 ℃以上[43]。PI具有良好的機械性能，摩擦性能僅次于PTFE，在與金屬干摩擦時，可向對偶面發生轉移，起到自潤滑作用，并且靜摩擦因數與動摩擦因數很接近，防止爬行的能力好。 在實際應用中，為了充分發揮和利用聚酰亞胺的優異特性，常常通過改性或增強技術來制備PI基自潤滑復合材料或者聚合物合金。將PTFE與PI復合加工成減摩材料，可較大幅度的改善復合材料的減摩性能。黃麗等[44]考察了共混方式對PTFE/PI復合材料的摩擦性能影響，通過實驗發現，采用氣流粉碎共混方式所得的試樣的沖擊強度比簡單機械共混試樣提高5.3%，摩擦系數與磨痕寬度分別降低6.3％和7.4％。這是由于在沖擊作用下，復合材料中較大的PTFE顆粒周圍容易產生應力集中而引發材料的破壞，而經過氣流粉碎共混后，PTFE粒徑變小，分散更均勻，相對應力集中較弱，因此材料的沖擊強度有所提高。同時，采用氣流粉碎共混之后，PTFE顆粒粒徑減小，數量增多，更有利于向摩擦面轉移，縮短材料達到摩擦動態平衡的時間，從而提高了材料的摩擦磨損性能。 為了得到理想的摩擦磨損性能，人們用石墨、MoS2以及玻璃纖維對PI進行改性。楊生榮等人[46]通過離子注入的方法對PI進行改性來提高材料的耐磨性，如分別將N+和Fe+離子注入芳香PI薄膜，結果降低了鋼對PI膜的摩擦系數。這是由于離子加入可以有效的改善PI膜的自潤滑性能，提高聚合物的硬度，增大交聯度，降低其與鋼摩擦時的粘著，從而提高聚合物的耐磨性。此外，離子注入過程中通常會在被注入物質的表面形成一層極薄的無定型碳膜，同時也起到一定的潤滑作用。 多相復合填充PI基體表現出很好的協調作用。PI復合材料的摩擦磨損性能強烈依賴于填充材料的組分，其中填充硬質納米Si3N4粒子、短碳纖維和石墨的PI復合材料的摩擦磨損性能在被試材料中為*好。同時，在不考慮填充組分條件下，滑動速度對PI復合材料的摩擦學性能也有很大的影響。在較高的載荷和滑動速度下，PI復合材料仍能表現出良好的摩擦學性能。在同樣PV值條件下，PI復合材料在較低載荷和較高滑動速度時的摩擦磨損性能更好。另外，PI復合
材料在不同潤滑條件下，其摩擦磨損行為也有顯著差異。在油潤滑條件下的摩擦學性能比干摩擦條件下的更好；而水潤滑條件下的摩擦學性能要比干摩擦條件下的差，這主要是不同條件下PI復合材料的磨損形式發生變化所致 |
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