填充了含有润滑添加剂的花状碳纳米管（CNT Clathrates）的聚合物复合材料的自润滑性能

《Polymer Composites》：Self-Lubricating Properties of Polymer Composites Filled With CNT Clathrates Loaded With Lubricant Additives

碳纳米管笼状结构内含润滑添加剂作为增强相制备聚合物复合材料，提升其机械强度（45%增强）和润滑性能（摩擦系数降22%）。实验表明5%填充量最优，高速高载下摩擦系数持续降低但磨损率上升。摩擦过程中笼状结构释放添加剂形成自润滑层，协同强化材料性能。

　　

摘要

本研究探讨了将碳纳米管（CNT）笼合物与内部负载的润滑剂添加剂结合使用，作为增强相来制备聚合物复合材料的方法，这可以提高复合材料的润滑性能和机械强度。首先合成了两种类型的CNT笼合物，然后用它们来增强三种不同的聚合物基体，并研究了填充量对复合材料机械性能和摩擦学性能的影响，以及测试载荷和速度的影响。还研究了摩擦过程中CNT笼合物在复合材料中的释放和自润滑机制。结果表明，加入CNT笼合物可使拉伸强度提高约45%，最佳填充量约为5 wt.%；与相同填充量的聚合物基体相比，摩擦系数和磨损率分别降低了22%和25%。随着测试速度和载荷的增加，CNT笼合物进一步降低了摩擦力，但磨损率有所上升。在摩擦过程中，CNT笼合物释放出内部添加剂形成一层自润滑层，从而减少了摩擦并提高了耐磨性。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。