聚酰亚胺(PI)基复合材料 PI分子主链中具有十分稳定的酰亚胺芳杂环结构，高温下具有其它特种工程润滑材料所不可比拟的优良综合性能，其拉伸强度可达200 MPa,且耐热性和耐辐射性好，在高温、高真空及辐照下稳定，挥发物少。其中热塑性PI长期使用温度一般在-240～260 ℃，热固性PI长期使用温度可达300 ℃以上[43]。PI具有良好的机械性能，摩擦性能仅次于PTFE，在与金属干摩擦时，可向对偶面发生转移，起到自润滑作用，并且静摩擦因数与动摩擦因数很接近，防止爬行的能力好。 在实际应用中，为了充分发挥和利用聚酰亚胺的优异特性，常常通过改性或增强技术来制备PI基自润滑复合材料或者聚合物合金。将PTFE与PI复合加工成减摩材料，可较大幅度的改善复合材料的减摩性能。黄丽等[44]考察了共混方式对PTFE/PI复合材料的摩擦性能影响，通过实验发现，采用气流粉碎共混方式所得的试样的冲击强度比简单机械共混试样提高5.3%，摩擦系数与磨痕宽度分别降低6.3％和7.4％。这是由于在冲击作用下，复合材料中较大的PTFE颗粒周围容易产生应力集中而引发材料的破坏，而经过气流粉碎共混后，PTFE粒径变小，分散更均匀，相对应力集中较弱，因此材料的冲击强度有所提高。同时，采用气流粉碎共混之后，PTFE颗粒粒径减小，数量增多，更有利于向摩擦面转移，缩短材料达到摩擦动态平衡的时间，从而提高了材料的摩擦磨损性能。 为了得到理想的摩擦磨损性能，人们用石墨、MoS2以及玻璃纤维对PI进行改性。杨生荣等人[46]通过离子注入的方法对PI进行改性来提高材料的耐磨性，如分别将N+和Fe+离子注入芳香PI薄膜，结果降低了钢对PI膜的摩擦系数。这是由于离子加入可以有效的改善PI膜的自润滑性能，提高聚合物的硬度，增大交联度，降低其与钢摩擦时的粘着，从而提高聚合物的耐磨性。此外，离子注入过程中通常会在被注入物质的表面形成一层极薄的无定型碳膜，同时也起到一定的润滑作用。 多相复合填充PI基体表现出很好的协调作用。PI复合材料的摩擦磨损性能强烈依赖于填充材料的组分，其中填充硬质纳米Si3N4粒子、短碳纤维和石墨的PI复合材料的摩擦磨损性能在被试材料中为*好。同时，在不考虑填充组分条件下，滑动速度对PI复合材料的摩擦学性能也有很大的影响。在较高的载荷和滑动速度下，PI复合材料仍能表现出良好的摩擦学性能。在同样PV值条件下，PI复合材料在较低载荷和较高滑动速度时的摩擦磨损性能更好。另外，PI复合
材料在不同润滑条件下，其摩擦磨损行为也有显著差异。在油润滑条件下的摩擦学性能比干摩擦条件下的更好；而水润滑条件下的摩擦学性能要比干摩擦条件下的差，这主要是不同条件下PI复合材料的磨损形式发生变化所致 |
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