| 2.3聚四氟乙烯(PTFE)的应用
聚四氟乙烯(PTFE)自润滑复合材料在常规环境下具有较优异的摩擦磨损性能，因而它的应用范围比较广泛，可以作为轴承、导轨、滚动轴承保持架、活塞环和叶片等。需要指出的是，通常所说的PTFE的摩擦系数为0.104，是指PTFE自摩擦时，而且是在新打磨的表面上以低于0.1011m/s的速度进行滑移时才能获得的。在0.15～4m/ s 的速度范围内，PTFE的摩擦系数为0.12左右。另外，PTFE基自润滑复合材料与金属相比，存在线膨胀系数较大、导热性较差的缺陷。
3 聚酰亚胺(PI)
3.1聚酰亚胺(PI)的摩擦学性能
聚酰亚胺(PI)的摩擦性能仅次于聚四氟乙烯(PTFE)，在干摩擦下与金属对摩时，可以向对摩面发生转移，起到自润滑作用，并且静摩擦系数与动摩擦系数很接近，防止爬行的能力好。根据聚酰亚胺(PI)固体润滑摩擦学特性的不同，Fusaro[21]将聚酰亚胺(PI)分为两类：第1类 PI具有较低的摩擦系数，但磨损率较高，在摩擦过程中，粘着磨损占主导地位，表面层脆，断裂后产生较大的磨屑覆盖于膜痕表面；第2类PI具有较高的摩擦系数，但磨损率较低，磨损表面较粗糙，磨痕边缘粘附细微磨屑。PI的磨损有以下两种情况[22]：①PI在摩擦过程中因粘着、犁耕、微切削等作用而逐渐磨损，导致底材暴露而失效；②PI很快磨损至与金属底材相结合的界面层，然后形成一薄层润滑膜，并能维持很长一段时间的低摩擦磨损。由于PI在实际使用过程中均要加入各种润滑填料，因此PI复合材料的磨损过程大部分表现为第②种情况。
3.2聚酰亚胺(PI)的改性处理
为了得到理想的摩擦磨损性能，人们用石墨、MoS2以及玻璃纤维对PI进行改性。杨生荣等人[23]通过离子注入的方法对PI进行改性来提高材料的耐磨性，如分别将 N+和Fe+离子注入芳香PI薄膜，结果降低了钢对PI膜的摩擦系数。这是由于离子加入可以有效的改善 PI膜的自润滑性能，可以提高聚合物的硬度，增大交联度，降低其与钢摩擦时的粘着，从而提高聚合物的耐磨性。此外离子注入过程中通常会在被注入物质的表面形成一层极薄的无定型碳膜，同时也起到一定的润滑作用。所得复合材料除了具有优异的摩擦磨损性能外，还具有良好的机械性能，常用来制作耐高温和高真空的自润滑轴承、压缩机活塞环、密封圈和齿轮等。
展望
高聚物基自润滑复合材料具有非常优异的摩擦磨损性能，克服了普通聚合物的一些缺点，正逐步取代传统的金属材料，成为摩擦磨损材料的全新的发展方向之一。
参考文献：
[1] 谭俊, 罗新民. [J].合成润滑材料, 2005, 32(4):432-461.
[2] 伏喜胜, 姚文钊, 张龙华等. [J].汽车工艺与材料, 2005 (5 ):1-6.
[3] 颜红侠, 宁荣昌,马晓燕. [J].高分子通报,2001,(2):18-23.
[4] 张人佶, 冯显灿. [J].材料研究学报,2002, 16(1):1-8.
[5] 章明秋, 张志毅,等. [J ].摩擦学学报,1996, 16(3):226-229.
[6] 章明秋, Fridrich K. [J].高分子材料科学与工程,1997, 17(4):90-93.
[7] 冯显灿, 张人佶. [J ]. 材料研究学报,1999, 13(6):645-652.
[8] 张人佶. 全国纳米摩擦学研讨会论文集[C]. 温诗铸编. 北京:清华大学出版社,1996.149.
[9] 浦玉萍, 吕广庶, 王强. [J]. 航空学报, 2004, 25(2):180-186.
[10] Gao J T, Mao S L , Liu J Z. [J ]. Wear ,1997, 21(2):238-243.
[11] 薛群基, 刘维民. [J].化学进展,1997, 9(3):311-318.
[12] 宫德利, 薛群基. [J].固体润滑,1990, 2 10 :73-80.
[13] 张招柱, 薛群基, 刘维民等. [J ]. 摩擦学学报,1997, 17(1):45-52.
[14] 张招柱, 薛群基, 沈维长等. [J].高分子材料科学与工程,1999, 15(1):68-72.
[15] Zhang Z Z, Xue Q J , Liu W M. [J ]. J App Polym Sci ,1999, 72:361-369.
[16] 张招柱, 薛群基, 刘维民等. [J ].中国矿业大学学报,1999, 28:4-6.
[17] 杨文光, 柳志荣. [J].润滑与密封,1995 1:9-13.
[18] 张招柱, 薛群基, 刘维民等. [J ].摩擦学学报,1998,17(5):595-596.
[19] 杨生荣,刘维民,薛群基等. [J ]. 摩擦学学报,1998,18(1):66-70.
[20] 黄丽,孙正滨. [J].复合材料学报,2000,17(4),54-57.
[21] Fusaro R L. [J].ASLE Trans,1982, 25(4):465 - 470.
[22] Fusaro R L. [J].ASLE Trans,1981, 24(2):191 – 19.
[23] 杨生荣,刘维民,李长林等. [J ]. 摩擦学学报,1996 ,16(2):180-183.
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