纳米填料

  纳米材料是近年发展起来的具有优异性能的新材料，它具有良好的塑性及韧性，其硬度和强度比普通液晶材料高4~5倍。由于纳米粒子尺寸小，比表面积大，与聚合物间的界面面积及其相互作用大，因此可获得更理想的界面黏合；此外，两组分的热膨胀系数不匹配问题也得到了消除，作为填料用于高分子材料改性，在摩擦性能和力学性能等方面取得了良好的效果，具有广阔的应用前景。

  PTFE的磨损本质在于在外力的作用下大分子发生滑移或断裂，从而使材料被拉出结晶区并呈片状转移到偶件表面，造成黏着磨损。纳米粒子对PTFE填充改性后，在整体上提高了复合材料的性能，增加了材料的刚度和强度。纳米颗粒的弥散强化作用增强了基体承载能力，降低了PTFE的塑性流变性，抑制了其带状磨损，是改善材料耐磨性的主要机理。由于受到材料间相容性的影响和复合工艺方法的限制，特定纳米填料与基体间存在一定比例极限。当超过这一极限时，纳米颗粒团聚现象严重，填料与基体结合性变差。

  目前用于填充PTFE的纳米材料主要有纳米稀土、碳纳米管等。纳米粒子在PTFE基体中均匀分散，进而提高了材料的拉伸强度，降低了摩擦系数。纳米稀土由于其特殊的制备工艺，不会产生团聚现象，且在与金属超细铜粉共混填充PTFE时，能够明显地抑制超细铜粉的团聚现象。用碳纳米管填充PTFE后，复合材料的力学性能明显增强。值得注意的是，虽然纳米可以提高PTFE的耐磨性，但会导致严重的塑性变形；而且不是纳米填料的含量越高，填充PTFE复合材料的耐磨性越好。