实验:刘利国制备了玻璃粉/PA1010复合材料，当玻璃粉
含量较低时PA复合材料较软，钢环表面的微凸体在PA复合材 料表面产生犁沟；当玻璃粉含量较高时，玻璃粉填充PA的磨 损表面上分布了玻璃颗粒，增强了PA复合材料抵抗刚环表面 挤压的能力。改性效果：在摩擦过程中，镶嵌的玻璃粉颗 粒不但提高了PA复合材料的硬度，也提高了PA复合材料对摩 擦热的耐力，磨损量大幅度降低。
聚酰胺工程塑料 摩擦学改性研究进展
聚酰胺工程塑料
聚酰胺（PA）包括PA6,PA66，PA66/PA610， PA11，PA12，PA1010等，是机械零件制造常 用的工程塑料之一。
聚酰胺工程塑料 优点：由于PA分子具有结构规整性和高结晶 性，与其他工程塑料相比，具有突出的自润 滑性，是较理想的耐磨材料。 缺点：吸水性较大、尺寸稳定性差、热变形 温度低、干摩擦时有较高的摩擦因数，不能 用作高速摩擦副材料，限制了其应用领域。

实验：S.Bahadur研究了CF/CuS/PA11复合材料，通过XPS
观察发现，在摩擦过程中CuS和PA都发生了摩擦化学反应，生 成单质Cu、 Fe的硫酸盐以及一部分基团。上述反应增加了转 移膜和对偶钢环的黏结强度，也增加了转移膜层间的黏结， 从而增加了复合材料的耐磨性能。
五、与树脂共混


共混改性的优点： 聚合物共混改性因其工艺简单，而

二、表面改性
近年来的研究表明，聚合物表面离子注入可提高其表 明交联度及硬度，摩擦过程中可减少其塑性变形，降低黏 着磨损，从而改善摩擦学性能及润湿性等。且表面交联， 表明硬度的提高会使材料拉伸强度增大，冲击强度降低。
提高注入能量比增加注入剂量对改善耐磨性更有效。


另外，射线辐照也能提高聚合物的交联度和硬度，改 善材料的尺寸稳定性，提高热变形湿度及耐磨性。
一、无机粒子填充改性
2.纳米无机粒子填充改性
随着纳米技术的发展，纳米颗粒的小尺寸效应、表面及 界面效应、量子尺寸效应等使得纳米复合材料倍受关注。
纳米无机粒子填充改性的优点：与普通微粒改性的
聚合物复合材料相比，纳米粒子改性的聚合物复合材料受磨 粒磨损的机会很小。原因：普通无机微粒与聚合物的界面黏 结较差，在摩擦中容易从摩擦表面脱落，成为夹杂在摩擦副 中的磨粒，造成磨粒磨损。对于纳米粒子来说，由于粒子尺 寸下降，比表面积增大，与基体接触面积增大，而且纳米表 面活性中心多，可以和基体紧密结合。当受摩擦外力时，粒 子不易与基体脱离。
为了拓宽聚酰胺工程塑料的 应用领域，于是对PA工程塑料进 行了改性，主要包括几种摩擦学 改性方法：
一、无机粒子填充改性 二、表面改性 三、纤维增强改性 四、无机粒子/纤维混杂 改性 五、与树脂共混
一、机粒子填充改性
1、普通无机粒子填充改性
原理:聚合物摩擦过程中易发生黏着磨损。适当填充各
类无机颗粒可以有效地减少PA的黏着磨损，改善其摩擦学性 能。一般认为其原因是填料承载载荷的运动以及通过填料的 磨损对摩擦副改性。
实验2：S.NKurcka分别用GF，CF增强PA66，并在双盘摩
擦试验机上进行摩擦磨损测试，发现GF/PA66，CF/PA66的摩 擦因数有明显降低。
四、无机粒子/纤维混杂改性
纤维改性PA可提高复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲 击强度等。无机颗粒填充PA可改善复合材料的硬度、耐磨性 并可增加转移膜与对偶的黏结强度，并可促进纤维在基体树 脂中的分散，增强复合材料的各向异性。
且能得到性质连续变化的材料。 对聚合物摩擦学性能而言，不同聚合物之间的共混也是改 善其摩擦磨损性能的一个有效方法。

实验：陈兆彬考察了PA66、聚苯硫醚（PPS）共混物在无
润滑条件下与钢对磨时的摩擦磨损性能，从结构和转移膜的 角度对其摩擦磨损机理进行探讨，制备出一系列不同组成的 PA66/PPS共混物，并对材料的摩擦学性能进行了研究。结果 表明，PA66/PPS(80/20)共混物的摩擦性能最好，切共混物的 摩擦因数随体系组成的变化不大。
三、纤维增强改性
纯PA吸水性高，其强度、模量、耐磨性也因吸水而明显下 降，应用受到一定的限制。而碳纤维(CF)、玻璃纤维(GF)、 芳纶纤维的加入可提高其耐磨性、尺寸稳定性并降低摩擦因 素。

实验1：葛世荣发现GF含量对复合材料的摩擦学性能有显
著影响，当GF质量分数为35%时，增强效果较好。

二、表面改性
实验：熊党生在氮正离子注入PA6的研究中，发现离子注
入时大分子链被打断成为活性自由基，自由基之间相互结 合生成三维网状交联结构，从而减轻了外力作用下分子间 的滑移，故表面耐磨性增强。
离子注入具有独特的优越性：注入离子在基体中与基
体原子相混合，属于非包覆处理，不受材料固溶度的限制 ；离子注入后的材料表面不会像镀层或涂层那样出现剥落 现象；离子注入一般在常温、真空条件下进行，整个过程 是洁净的，无环境污染，被注入材料不会发生热变形，可 保持原有的尺寸精度和表面粗糙度等。