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本文采用不同类型的短纤维(碳纤、玻纤)单独填充或混杂填充聚四氟乙烯(PTFE)，制备了各种纤维/PTFE复合材料，并对纤维填充PTFE复合材料的力学性能、热力学性能以及干摩擦条件下的摩擦磨损性能进行了系统研究，优选出最佳纤维增强PTFE配方(HF-15)。在此基础上，进一步采用稀土氧化钐(Sm2O3)和纳米二氧化硅(SiO2)改性混杂纤维/PTFE复合材料，研究了少量改性剂(Sm2O3，SiO2)对PTFE复合材料的力学性能和摩擦磨损性能的影响。
论文系统研究了PTFE/CF、PTFE/GF、PTFE/CF/GF、PTFE/纤维/Sm2O3和PTFE/纤维/SiO25个体系复合材料的力学性能、热力学性能和摩擦磨损性能。对于单组分纤维增强复合体系，材料的硬度随着纤维含量的增加而增大。CF比GF具有更好的增强效果，在相同纤维含量下，PTFE/CF体系的邵氏D硬度比PTFE/GF体系高1～4度。总纤维填料含量保持25份不变时，混杂纤维增强的PTFE/CF/GF复合材料的硬度随着CF含量的增加而增大。与纯PTFE强度相比，纤维填料加入后，复合材料的拉伸强度和弯曲强度有所降低，但Sm2O3或SiO2与纤维并用可有效提高复合材料强度和硬度。PTFE复合材料的DSC测试表明，填料对PTFE复合材料熔融起始转变温度和最大熔融温度几乎没有影响，CF加入后抑制了PTFE结晶，GF则有促进PTFE的结晶作用。与纯PTFE相比，PTFE/15wt％CF的结晶度由47.57％降低到26.58％；而PTFE/15wt％GF的结晶度由47.57％提高到63.94％。
随着纤维含量的增加，PTFE/CF和PTFE/GF复合材料的摩擦系数逐渐增大，磨痕宽度变小。对PTFE/CF/GF复合体系的摩擦磨损性能研究表明，混杂纤维配方HF-15有最低的摩擦系数和最好的抗磨损性能。Sm2O3或纳米SiO2与纤维并用可以有效提高复合材料摩擦磨损性能。当SiO2用量超过2份时，由于纳米粒子团聚现象明显，影响分散效果，复合材料的力学性能和摩擦磨损性能下降。实验结果表明，在不同摩擦条件下PTFE复合材料有不同的摩擦磨损特性。载荷不变，复合材料的摩擦系数和磨痕宽度随着摩擦速率的提高而增加；速率不变，摩擦系数随载荷的增大而降低，磨痕宽度增加；在相同PV值下，摩擦速率对摩擦系数的影响更显著，而载荷对磨损性能的影响更明显。