三相耦合自润滑复合材料

磨损率降98.8%

通过增强相、润滑相与聚合物基体的协同耦合，在嵌入式半环形式下将摩擦系数和磨损深度同时大幅降低，适用于自润滑轴承等苛刻滑动工况。

Cao, Weihua · Xiaolong, Ma · 杨潇 · Yiwei, Guo · Liu, Changxin · Dong, Yu · 齐效文

Tribology International 2025

参数信息

摩擦系数降低

44 %

磨损深度降低

98.8 %

摩擦系数

0.071

磨损率

22.7 × 10⁻⁴ mm/h

技术优势

磨损深度降98.8%

嵌入式半环通过三相耦合协同作用，使得磨损深度比聚合物半环大幅减少。

摩擦系数降低44%

嵌入式半环的摩擦系数显著低于聚合物半环，源于润滑相在摩擦界面的有效供应。

3 wt% GF性能最优

含3 wt%玻璃纤维的嵌入式半环实现了最低摩擦系数与低磨损率，平衡了增强与润滑。

揭示三相耦合机制

通过有限元分析和分子动力学模拟阐明了应力应变分布及三相间的耦合机制，为设计提供理论指导。

应用场景

• 自润滑轴承：嵌入式半环可直接用作自润滑轴承，免去外部润滑维护。
• 聚合物滑动部件：用于聚合物滑动部件，以低摩擦和低磨损延长使用寿命。
• 耐磨损结构件：高耐磨性能使其适用于承受滑动接触的结构部件。
• 轻量化摩擦副：聚合物基轻量化设计减轻摩擦副重量，同时保持低摩擦。