表面改性碳纤维对聚酰亚胺复合材料摩擦学行为的影响

       采用硝酸氧化法和涂层复合改性法分别对碳纤维( CF)进行表面改性，并制备CF改性聚酰亚胺(PI)复合材料。考察材料在不同滑动速度和载荷下的摩擦磨损行为，利用扫描电子显微镜观察磨损表面形貌。结果表明：CF与PI基体的界面结合强度对PI复合材料在不同滑动速度下的摩擦磨损性能影响较大，涂层复合处理法比硝酸处理法能更有效提高CF与基体的界面结合强度，提高复合材料在高滑动速度下的摩擦磨损性能。CF的强度是影响复合材料在不同载荷下摩擦磨损性能的主要因素，CF经过表面处理后强度出现不同程度的下降，导致在高载荷条件下复合材料的摩擦磨损性能下较未处理的CF/PI复合材料相比有所下降。


       聚酰亚胺f PI)是一类大分子链上含有芳杂环结构的高分子材料，具有突出的力学性能及好的耐温、耐溶剂性能，特别是在高温、高低压、高速等极端条件下具有优良的摩擦学性能，在航空航天、电子机械等领域有广泛应用|。

      碳纤维f CF)具有比强度高、耐磨损、耐疲劳、热膨胀系数小以及自润滑等优异性能，常用来提高聚合物材料的摩擦磨损性能,影响CF增强聚合物基复合材料摩擦磨损行为的因素很多，其中CF与基体的界面结合强度和工况条件是2个较为重要的因素。但目前大多数的研究只是考虑单一因素对复合材料摩擦磨损性能的影响，而综合考虑这2种因素对材料摩擦磨损性能影响的研究较少。

      为此，本文作者结合前期的工作，采用硝酸氧化和涂层复合改性2种方法分别对CF进行表面改性，制备了纤维和基体界面结合强度得到不同程度提高的CF /PI复合材料。重点考察CF与基体的界面结合强度和摩擦界面上CF形态对PI复合材料在不同工况下摩擦磨损性能的影响，并对摩擦磨损机制进行了初步探讨，为CF /PI复合材料的在不同场合的应用提供借鉴意义。

资料下载：   表面改性碳纤维对聚酰亚胺复合材料摩擦学行为的影响.pdf