性能可调的自润滑叠层复合材料的摩擦学行为研究

张东亚　林平　董光能　曾群锋　毛军红

摘要：以硅铜叠片为强性层，以含MoS₂、石墨和环氧树脂构成的复合自润滑材料为塑性层，采用叠装粘接工艺制备了强性层一塑性层相间的叠层复合材料，通过控制叠片数量，得到了塑性层含量可调的叠层复合材料，采用球盘摩擦实验机对叠层复合材料的干摩擦性能进行了评价-结果表明：与无塑性层的叠层复合材料相比，含塑性层的叠层复合材料的摩擦学性能得到了明显改善，在载荷为6 N、往复频率为以_Hz的条件下，塑性层的面积比为40%的叠层复合材料的摩擦系数为0.15，磨损率为3.8×10^-3mm³/（N·m），比无塑性层的叠层复合材料分别降低了76.7%和96%，由磨痕表面的能谱分析发现，叠层复合材料的强性层表面含有C、S、Mo等元素，而在塑性层表面含有Fe、si等元素，表明在摩擦热作用下塑性层的润滑剂渗出，并转移到摩擦表面形成转移膜，同时塑性层具有嵌藏金属磨屑的能力，在强性层与塑性层的协同作用下，叠层复合材料具有优异的耐磨减摩性能。