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多壁碳纳米管填充高密度聚乙烯复合材料改善摩擦学性能( MWCNTs filled high-density polyethylene composites to improve tribological performance )
Y Wu C Dong C Yuan X Bai L Zhang Y Tian
水润滑尾管轴承在船舶推进系统中起着相当大的作用。高分子材料由于力学性能差、耐温性差，在极端条件下摩擦时易发生塑性变形，引起摩擦振动和噪声。降低摩擦系数（COFs）和减弱接触面的塑性变形可以显著降低摩擦振动和噪声。制备了一种由高密度聚乙烯(HDPE)和多壁碳纳米管（MWCNTs）组成的新型复合材料,研究了其在低速重载条件下与陶瓷球摩擦的摩擦学性能。通过对多壁碳纳米管的力学性能、划痕试验结果、摩擦系数、磨损体积和磨损形貌的对比分析,研究了多壁碳纳米管对磨损性能的影响。结果表明,MWCNTs明显提高了HDPE的力学性能,削弱了摩擦界面的变形行为,从而降低了干润滑和水润滑条件下的磨损体积和COFs。以7.5wt%的MWCNTs改性HDPE,降低COF和提高耐磨性效果最好,并揭示了MWCNTs的作用机理。本文的研究成果将有助于开发低COFs、抗变形能力好的聚合物基复合材料，提高水润滑聚合物轴承的摩擦学性能和摩擦减振能力。
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