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基于均匀设计的PTFE复合润滑剂制备及其摩擦磨损特性研究

兰毅 龚红英 崔智帏 徐培全 姚志鑫 张韬 陈浩川

兰毅, 龚红英, 崔智帏, 徐培全, 姚志鑫, 张韬, 陈浩川. 基于均匀设计的PTFE复合润滑剂制备及其摩擦磨损特性研究[J]. 上海工程技术大学学报, 2023, 37(4): 363-367. doi: 10.12299/jsues.21-0228
引用本文: 兰毅, 龚红英, 崔智帏, 徐培全, 姚志鑫, 张韬, 陈浩川. 基于均匀设计的PTFE复合润滑剂制备及其摩擦磨损特性研究[J]. 上海工程技术大学学报, 2023, 37(4): 363-367. doi: 10.12299/jsues.21-0228
LAN Yi, GONG Hongying, CUI Zhiwei, XU Peiquan, YAO Zhixin, ZHANG Tao, CHEN Haochuan. Study on preparation and tribological properties of PTFE composite lubricant based on uniform design[J]. Journal of Shanghai University of Engineering Science, 2023, 37(4): 363-367. doi: 10.12299/jsues.21-0228
Citation: LAN Yi, GONG Hongying, CUI Zhiwei, XU Peiquan, YAO Zhixin, ZHANG Tao, CHEN Haochuan. Study on preparation and tribological properties of PTFE composite lubricant based on uniform design[J]. Journal of Shanghai University of Engineering Science, 2023, 37(4): 363-367. doi: 10.12299/jsues.21-0228

基于均匀设计的PTFE复合润滑剂制备及其摩擦磨损特性研究

doi: 10.12299/jsues.21-0228
基金项目: 上海市大学生创新训练项目资助(CS2105005);上海工程技术大学校企合作项目资助((17)CL-003)
详细信息
    作者简介:

    崔智帏:兰 毅(2000−),男,硕士在读,研究方向为模具制造成形以及金属加工技术研究. E-mail:1102274170@qq.com

    通讯作者:

    龚红英(1974−),女,教授,博士,研究方向为材料塑性成形及先进加工技术. E-mail:ghyyw1974@163.com

  • 中图分类号: TH117.2+2

Study on preparation and tribological properties of PTFE composite lubricant based on uniform design

  • 摘要: 制备新型复合润滑剂并研究其摩擦磨损特性. 通过均匀设计方法优选润滑剂配方,利用SPSS软件和Matlab软件建立数学模型,并对其结果进行直观分析与回归分析. 添加填充材料聚四氟乙烯制备新型复合润滑剂p2,对润滑剂的零件和模具接触面的接触摩擦状况进行分析,判断是否显著降低接触表面摩擦因数,对金属的各项性能进一步分析. 研究表明,添加了聚四氟乙烯材料的润滑剂p2,相较于干摩擦与润滑剂p1,摩擦因数分别降低51.26%和29.81% ;使用扫描电子显微镜观察磨痕的形貌发现,复合润滑剂在金属偶件表面形成均匀的摩擦膜,有效改善了润滑剂的性能,使成形过程中金属流动更均匀,降低了变形功及变形力,可有效避免多种成形缺陷的产生.
  • 图  1  不同倍率下SEM图

    Figure  1.  SEM images at different magnifications

    图  2  不同条件下的摩擦因数

    Figure  2.  Friction coefficient under different conditions

    图  3  涂层界面黏着磨损示意图

    Figure  3.  Schematic diagram of adhesive wear of coating interface

    图  4  不同条件下磨痕的SEM图

    Figure  4.  SEM images of wear scars under different conditions

    表  1  试验因素水平表U8*(85)及方案结果

    Table  1.   Test factor level table U8*(85) and scheme results

    水平PVDF
    X1/%
    BN
    X2/%
    CMC
    X3/%
    NNO
    X4/%
    MgO
    X5/%
    平均摩擦
    因数μ
    11(0.5)2(1.1)4(0.5)7(1.7)8(1.0)0.50
    22(0.6)4(1.3)8(0.9)5(1.5)7(0.9)0.47
    33(0.7)6(1.5)3(0.4)3(1.3)6(0.8)0.53
    44(0.8)8(1.7)7(0.8)1(1.1)5(0.7)0.45
    55(0.9)1(1.0)2(0.3)8(1.8)4(0.6)0.36
    66(1.0)3(1.2)6(0.7)6(1.6)3(0.5)0.40
    77(1.1)5(1.4)1(0.2)4(1.4)2(0.4)0.58
    88(1.2)7(1.6)5(0.6)2(1.2)1(0.3)0.41
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    表  2  回归分析

    Table  2.   Regression analysis

    自由度
    df
    离均差平方和
    SS
    均方
    MS
    FSignificance F
    回归分析50.0367990.00736041.9192700.023462653
    残差20.0003510.000176
    总计70.037150
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  • 收稿日期:  2022-01-24
  • 刊出日期:  2023-12-30

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