碳纳米管增强聚醚醚酮/聚四氟乙烯摩擦学性能分子动力学模拟

来源 :高分子材料科学与工程 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ztcld2003
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基于分子动力学模拟研究方法,构建不同质量分数下碳纳米管(CNT)/聚醚醚酮(PEEK)/聚四氟乙烯(PTFE)复合材料分子体系。采用恒应变法计算复合材料的力学性能和摩擦学性能参数。将CNT官能化,官能团分别为氨基(-NH2)、酯基(-COOCH3)和羧基(-COOH),获得相应的力学性能和摩擦学性能参数,探析官能化CNT对PEEK/PTFE界面补强机理。模拟结果表明,加入CNT可以提高PEEK/PTFE基体的力学性能、降低磨损率,其中3%CNT/10%PEEK/PTFE复合材料的摩擦学性能表现最优。官能化CNT的加入在提高复合材料力学性能的同时,摩擦系数和磨损率均有所降低,其中,COOH-CNT/PEEK/PTFE复合材料摩擦学特性最优。制备了10%PEEK/PTFE,3%CNT/10%PEEK/PTFE和3%COOH-CNT/10%PEEK/PTFE复合材料,对3种复合材料进行了力学性能测试、摩擦磨损性能及扫描电镜磨损形貌分析。通过试验和分子动力学的双向表征,为PTFE基复合材料的研发和应用扩展提供理论依据。
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