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《蘭州文理學(xué)院學(xué)報(bào)》2017年第6期

摘要：以聚四氟乙烯，即“PTFE”-聚對(duì)羥基苯甲酸酯（Ekonol）-石墨（C）復(fù)合材料作為研究對(duì)象，系統(tǒng)論證這類材料磨損率、抗拉強(qiáng)度及抗沖擊強(qiáng)度的變化規(guī)律，并使用偏光顯微鏡、差熱分析研究它的聚態(tài)構(gòu)成。結(jié)論證明，推廣之后的關(guān)系式同樣適用于互相之間不相溶的三元高分子復(fù)合材料，它的基體表現(xiàn)為結(jié)晶性高聚物。

關(guān)鍵詞：三元高分子；復(fù)合材料；結(jié)構(gòu)性能

關(guān)于復(fù)合材料的相關(guān)論證和說明有很多，在《三元高分子復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系》一文中，對(duì)二元復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和性能關(guān)系，進(jìn)行了詳細(xì)的論證，并提出了相應(yīng)的計(jì)算公式，但它是否可以適應(yīng)多元復(fù)合材料互不相溶的高分子結(jié)晶性復(fù)合結(jié)晶性體系當(dāng)中，以及它的具體的式子等情況，還無從考證。所以，本文對(duì)三元復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，進(jìn)行詳細(xì)的分析和研究，并得出相應(yīng)的論證結(jié)構(gòu)，已驗(yàn)證這一關(guān)系式。所謂的三元即PTFE-Ekonol-（C）。

1相關(guān)原理

在對(duì)復(fù)合材料的性能和結(jié)構(gòu)關(guān)系的研究當(dāng)中，我們應(yīng)該對(duì)二元復(fù)合材料內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和性能之間的關(guān)系，進(jìn)行深入的研究，并指出復(fù)合材料的內(nèi)部關(guān)聯(lián)，復(fù)合材料是由不同結(jié)晶物質(zhì)所組成。根據(jù)這一情況，我們又提出了兩組不相溶結(jié)晶性高分子復(fù)合材料的關(guān)系式，用來表明復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與性能所發(fā)生的一系列變化。

2實(shí)驗(yàn)情況

2.1式樣的具體制備

（1）原料。PTFE：上海電化廠生產(chǎn)的超細(xì)度粉末；Ekono：過180目的合成粉末；C：過180目的化學(xué)純粉末。

（2）制備的流程：混料—干燥—成型—燒結(jié)—試樣。

2.2測(cè)定結(jié)構(gòu)和性能

（1）差熱分析，使用燒結(jié)之后的鋸末進(jìn)行分析，并采用CDR-1分析儀，進(jìn)行測(cè)定。

（2）抗沖擊強(qiáng)度，使用小型擺錘式?jīng)_擊機(jī)在常溫下進(jìn)行測(cè)定。（3）磨損率，使用自制的簡(jiǎn)易儀器進(jìn)行測(cè)定，滑動(dòng)速度在45.3cm/s，負(fù)荷為16.358kg，常溫下干磨80min左右。

3結(jié)論

3.1關(guān)于聚態(tài)結(jié)構(gòu)的結(jié)論

由差熱分析得出PTFE與各式樣分析的結(jié)果。我們可以將DTA熔融譜線底部所對(duì)應(yīng)的溫度，當(dāng)做是材料的熔點(diǎn)。通過對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，純粹的PTFE的熔點(diǎn)與各試樣相同，這也表明多元復(fù)合材料大多是多項(xiàng)體系，而且各組之間互相不溶合。

3.2耐磨性與其他性能

（1）磨損情況。根據(jù)各類數(shù)據(jù)的比對(duì)發(fā)現(xiàn)。填料的總含量已經(jīng)高達(dá)36%左右，磨損的情況已經(jīng)出現(xiàn)了最低值。

（2）抗沖擊強(qiáng)度。通過對(duì)各類材料的抗沖擊強(qiáng)度，進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，它是四組試樣的強(qiáng)度和組成的關(guān)系，也具體表現(xiàn)為隨填料總數(shù)的增加，而急速下降，并且在34%的地方，出現(xiàn)了一定的轉(zhuǎn)折，然后緩慢的降低。

綜上所述，三元復(fù)合材料力學(xué)性能變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，與構(gòu)成的實(shí)驗(yàn)數(shù)值有著一致性，而且與基體樹脂微晶體骨架發(fā)生變化時(shí)的構(gòu)成一致。該類現(xiàn)象在二元當(dāng)中得到證實(shí)，同樣它也適用于三元體系。

參考文獻(xiàn)

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[2]朱斌，何鵬飛，朱路，等.多元高分子復(fù)合材料在旋轉(zhuǎn)接頭中的應(yīng)用研究[J].流體機(jī)械，2013，41（11）：52-55+51.

作者：蔣雯 單位：陜西科技大學(xué)