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随着科技的迅猛发展,聚合物基复合材料的应用越来越广泛,其使用条件越来越苛刻,如高速、重载、高温、外场等,从而对其性能的要求也越来越高。一些原本微弱的物理、化学效应也随着服役条件的强化而变得更为显著,本来这些效应的作用并不明显,通常被忽略,而今也必须重新审视。摩擦过程中的界面物理、化学效应会对机器的摩擦学性能产生影响,进而影响部件的运行稳定性、精度和寿命。因此研究摩擦过程中的界面物理、化学效应及其对系统摩擦学性能的影响非常必要。本论文主要探讨含有铁磁性填料的聚合物复合材料摩擦诱导磁化与摩擦条件、填料物质及含量等的关系,并分析其与摩擦学特性之间的关系,分析其对材料摩擦学行为的影响机理。以期对系统摩擦学性能的优化设计与调控提供一定的理论基础,具有很好的理论与现实意义。本论文选用三种铁磁性材料的粉体材料——铁粉(Fe)、钴粉(Co)、镍粉(Ni)作为填料添加到PTFE基体中制备出复合材料,在面接触摩擦磨损试验机上采用不同的速度和载荷研究了复合材料的摩擦诱导磁化现象以及摩擦磨损性能,在本论文的实验条件范围内,得出如下研究结果:(1)铁磁性填料(Fe或Co或Ni)/PTFE复合材料在摩擦过程中都能产生摩擦诱导磁化现象。(2)载荷对复合材料摩擦诱导磁化性能的影响规律是:随着载荷的增加,15Fe、15Ni复合材料的摩擦诱导磁感应强度都缓慢上升。15Co复合材料的摩擦诱导磁感应强度几乎不受载荷的影响。摩擦平均线速度对复合材料摩擦诱导磁化性能的影响规律是:随着摩擦平均线速度的增加,15Fe、15Co复合材料的摩擦诱导磁感应强度逐渐变小,而15Ni的摩擦诱导磁感应强度略有增大。铁磁性填料(Fe或Co或Ni)对复合材料摩擦诱导磁化性能的影响规律是:随着填料含量的增加,复合材料的摩擦诱导磁感应强度都呈增加趋势,只是增大的程度略有不同。(3)不同的摩擦诱导磁化强度对复合材料摩擦学性能有影响,其规律是:随着磁化强度的增大,复合材料的摩擦因数略有降低;随着摩擦诱导磁感应强度的增大,Fe/PTFE、Co/PTFE复合材料的磨损量逐渐下降,说明摩擦诱导磁化现象对提高复合材料的耐磨性是有利的。但Ni/PTFE复合材料的磨损量逐渐上升,这里的原因应该是磨损机理变化导致的。(4)摩擦诱导磁化对磨损机理的影响:在摩擦过程中产生的摩擦诱导磁化作用,一方面会促使磁化的铁磁性颗粒向对偶件表面转移,并牢固地吸附在对偶件表面,对于形成的转移膜具有钉扎作用,从而促进连续转移膜的形成;另一方面,摩擦诱导磁化的作用会促使复合材料中的铁磁性颗粒随着摩擦的进行向表面富集。