纳米Fe3O4改性摩擦自修复碳纤复材

磨损率骤降65%

磁吸磨屑持续成膜，摩擦过程自修复，界面与耐磨性能同步大幅提升。

Li, Chang · 费杰 · Yan, Jifeng · Tengyang, Zhang · 齐乐华

Composites Part B: Engineering 2025

参数信息

拉伸强度提升

39.4 %

弯曲强度提升

27.7 %

动摩擦系数

0.2048

摩擦系数提升

24.0 %

磨损率降低

65.4 %

技术优势

强度大幅提升

纳米Fe3O4原位生长后产生的纳米钉扎效应增强界面结合，拉伸强度提升39.4%，弯曲强度提升27.7%。

摩擦系数可调高

Fe3O4-III改性复合材料的动摩擦系数达到0.2048，较未改性材料提升24.0%，满足高摩擦需求。

磨损率降65.4%

硬摩擦膜形成后，改性复合材料的磨损率较未改性材料降低65.4%，耐磨性显著提升。

摩擦自修复

纳米Fe3O4的强磁性使摩擦产生的磁磨屑被吸附在表面或填充孔隙，持续形成摩擦膜，实现自修复。

应用场景

• 碳纤维复合材料：提升界面结合强度，使复材兼具高摩擦和低磨损，适用于结构性摩擦部件。
• 制动系统材料：高动摩擦系数且耐磨，适合制动对偶件，摩擦过程自修复延长寿命。
• 传动系统耐磨件：磨损率降65.4%，可制造传动耐磨件，硬摩擦膜持续保护表面。
• 自修复复合材料：利用磁磨屑回填摩擦膜，实现无需外部干预的摩擦自修复功能。
• 摩擦功能材料：通过纤维表面设计同时优化摩擦系数与耐磨性，提供多功能摩擦材料方案。