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聚酰亚胺，简称PI，是一种各种性能都很优异的工程塑料，具有优异的耐热性、力学性能、和优良的自润滑性能等，因而被广泛应用于航天航空、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等领域。此外，聚酰亚胺还是一种理想的自润滑摩擦材料，其主要形式有活塞环、齿轮、轴套等摩擦配件。但是作为摩擦材料，因为它的磨损率偏高导致其摩擦磨损性能并不是很理想，使其在摩擦领域的应用受到很大的局限，因此要对聚酰亚胺进行改性。 目前，改性聚酰亚胺摩擦性能的主要途径是通过添加填料（如无机纳米颗粒、固体润滑剂、增强纤维等）。除了聚酰亚胺本身的性质对其摩擦性能有影响外，还有两部分因素能够对聚酰亚胺复合材料的摩擦磨损性能产生影响:第一，内部因素，比如填料性质，分布等;第二，外部因素，包括环境条件、工况条件等。 本文首先以蒙脱土/聚酰亚胺复合材料为研究对象，从内部和外部因素两个方面考察了聚酰亚胺复合材料的摩擦磨损性能。然后以蒙脱土/炭黑/聚酰亚胺复合材料为研究对象，考察了蒙脱土与炭黑对聚酰亚胺材料摩擦磨损性能的协同作用。具体工作如下: (1)通过原位聚合法制备蒙脱土/聚酰亚胺复合材料，考察了复合材料的力学性能、热稳定性、摩擦磨损性能，并利用扫描电子显微镜观察了材料表面的摩擦磨损形貌并分析了磨损机理。实验结果表明:随着蒙脱土含量的增加，复合材料的拉伸强度和断裂伸长率呈现下降趋势，但其弹性模量显著上升;加入适量的蒙脱土，聚酰亚胺复合材料的摩擦学性能得到有效地改善，当蒙脱土质量分数为3％时，复合材料的摩擦因数和磨损率均降到最低;添加蒙脱土可以有效地改善复合材料的热稳定性，随着蒙脱土含量的增加，复合材料的热膨胀系数整体呈现下降的趋势。 (2)选取蒙脱土质量分数为3％的蒙脱土/聚酰亚胺复合材料为研究对象，考察了不同工况条件（载荷、滑动速度、润滑条件）下复合材料的摩擦磨损性能，并通过扫描电镜观察其磨损表面形貌图。实验结果表明:蒙脱土含量为3％时，随着载荷的增加，复合材料的摩擦系数呈现上升的趋势，磨损率略有增大;随着滑动的增大，摩擦系数先增大后降低，磨损率呈现出增大的趋势;在不同的润滑条件下，油润滑下复合材料的摩擦系数和磨损率最低，水润滑次之，干摩擦下最大。 (3)制备了填料含量为3％的蒙脱土/炭黑/聚酰亚胺三元体系复合材料，考察了其力学性能、摩擦磨损性能。实验结果表明:随着炭黑含量的增大，复合材料的拉伸强度呈现先增大后降低的趋势，弹性模量略有增大，但增幅不大;复合材料的摩擦系数和磨损率均呈现出先下降后上升的趋势，在蒙脱土与炭黑比例为6∶1时，复合材料的摩擦系数和磨损率为最低;在炭黑含量较低时，材料磨损以粘着磨损和轻微的磨粒磨损为主;当炭黑含量较高时，材料的磨损主要是严重的磨粒磨损。