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作者:王帅;葛正浩;王超宝;张晓亮;王浩宇;
单位:陕西科技大学机电工程学院;
摘要:采用分子动力学(MD)模拟法研究不同质量分数的聚酰亚胺(PI)和质量分数为5%的碳纳米管(CNTs)填充聚四氟乙烯(PTFE)复合材料的摩擦学性能。首先,建立PTFE、5%CNTs/PTFE、5%CNTs/不同质量分数的PI/PTFE复合材料的无定型模型(PI的质量分数为5%、10%、15%、20%、25%),构建复合材料与铁的摩擦副模型,进行限制性剪切来计算复合材料的摩擦学性能。模拟结果显示:当填充质量分数为5%的CNTs时,与PTFE相比,复合材料摩擦系数及磨损率均有所下降,在此基础上填充质量分数为10%的PI时,复合材料摩擦因数降低6.7%、磨损率降低11.6%。通过分析摩擦界面温度、沿厚度方向原子相对浓度和界面处的径向分布函数,从原子角度揭示了PI和CNTs对PTFE材料的影响机理。
关键词:聚四氟乙烯;;聚酰亚胺;;碳纳米管;;分子动力学;;摩擦学性能
基金资助:陕西省自然科学基金面上项目(2023-JC-YB-346);; 秦创原引用高层次创新创业人才项目(QCYRCXM-2023-105)