斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)密封材料研制及摩擦學(xué)性能研究.pdf

1、斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)是一種外部供熱，以高壓氫氣或氦氣為工質(zhì)的閉式回?zé)嵫h(huán)熱氣機(jī)，其動(dòng)力性能和可靠性與動(dòng)密封技術(shù)密切相關(guān)。動(dòng)密封材料的摩擦系數(shù)決定了斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的功耗，密封材料的耐磨性則是決定發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命的關(guān)鍵指標(biāo)。因此研制出一種減磨耐磨的密封材料對(duì)解決斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)密封壽命具有重要的意義。
　　本文利用機(jī)械共混，冷壓成型，燒結(jié)等工藝制備了PPS/PTFE、納米Al2O3/PPS-PTFE、納米SiO2/PPS-PTFE三種PTFE基復(fù)合材

2、料，并利用MRH-3型摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)研究了不同速度，不同載荷，不同溫度下復(fù)合材料的摩擦磨損性能。研究結(jié)果表明:10％的PPS填充的PTFE力學(xué)性能，摩擦學(xué)性能等綜合性能較好，此時(shí)材料耐磨性能較純PTFE提高了2倍;納米Al2O3的添加能很好的改善10％PPS/PTFE耐磨性能。當(dāng)Al2O3含量達(dá)到5％時(shí)，復(fù)合材料的耐磨性能相比PPS-PTFE復(fù)合材料提高了152倍，較純PTFE提高了276倍。材料耐磨性能提高的根本原因是填料提高了材料的

3、儲(chǔ)能模量，同時(shí)均勻、光滑盼轉(zhuǎn)移膜和摩擦化學(xué)變化生成的FeS，F(xiàn)eSO4，F(xiàn)eF2，F(xiàn)e2O3同樣對(duì)耐磨性提高起到了促進(jìn)作用;納米SiO2填充的10％PPS/PTFE復(fù)合材料摩擦學(xué)性能優(yōu)異。當(dāng)納米SiO2含量為5％時(shí)，復(fù)合材料耐磨性能最好，相比PPS-PTFE耐磨性提高了161倍，較純PTFE提高了295倍。且5％SiO2/10％PPS-PTFE復(fù)合材料在高溫、高載、高速工況下均展現(xiàn)出良好的摩擦學(xué)性能，是優(yōu)良的斯特林機(jī)密封材料。實(shí)驗(yàn)結(jié)果還