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数值模拟填料含量对Cu/PTFE复合材料摩擦性能的影响

解挺 杨华平 江凯

解挺, 杨华平, 江凯. 数值模拟填料含量对Cu/PTFE复合材料摩擦性能的影响[J]. 复合材料学报, 2015, 32(1): 39-46. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20140521.001
引用本文: 解挺, 杨华平, 江凯. 数值模拟填料含量对Cu/PTFE复合材料摩擦性能的影响[J]. 复合材料学报, 2015, 32(1): 39-46. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20140521.001
XIE Ting, YANG Huaping, JIANG Kai. Numerical simulation of influence of filler content on tribological properties of Cu/PTFE composites[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2015, 32(1): 39-46. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20140521.001
Citation: XIE Ting, YANG Huaping, JIANG Kai. Numerical simulation of influence of filler content on tribological properties of Cu/PTFE composites[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2015, 32(1): 39-46. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20140521.001

数值模拟填料含量对Cu/PTFE复合材料摩擦性能的影响

doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20140521.001
基金项目: 国家自然科学基金(51275144)
详细信息
    通讯作者:

    解挺,博士,教授,硕士生导师,研究方向为复合材料摩擦学。E-mail:txie@hfut.edu.cn

  • 中图分类号: TB333;TH117.1

Numerical simulation of influence of filler content on tribological properties of Cu/PTFE composites

  • 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。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2014-01-10
  • 修回日期:  2014-04-08
  • 刊出日期:  2015-02-15

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