第十五届全国表面工程大会

随着环保意识的增强，对可持续发展战略的需求日益重视，传统的润滑油由于其泄露造成的资源浪费和水污染而面临越来越多的问题。在这种情况下，以水作为润滑剂已成为一种可行的环保替代品。水具有环境友好、安全和易于获取等优点。同时，水润滑轴承更环保、结构更简化、水污染更少。聚氨酯(PU)因其优异的韧性、阻尼特性和耐磨性而被用于开发水润滑轴承。本研究制备了一系列由凹凸棒石(ATP)和二硫化钼(MoS₂)协同增强的聚氨酯复合材料。使用环-块结构摩擦磨损试验机测试了复合材料在边界润滑，以去离子水为润滑介质条件下的摩擦磨损行为，根据摩擦数据和磨损形貌等评估复合材料的摩擦学性能。利用多种表征手段深入分析了金属对偶表面转移膜结构及摩擦物理化学反应，揭示其形成机理及作用机制。结果表明，10M/10A/PU复合材料具有最优异的摩擦学性能。相比于纯聚氨酯其摩擦系数和磨损率分别降低了92.8%和78.7%，摩擦学性能显著提升。通过对磨损表面形貌和化学元素分析，ATP和MoS₂在摩擦过程中被释放到摩擦界面，在转移膜生长中起重要作用。界面转移膜的形成是提高复合材料摩擦学性能的重要原因。本研究为设计高性能水润滑聚合物材料提供了新思路。

聚氨酯弹性体; 边界润滑; 凹凸棒石; 二硫化钼; 转移膜