随着三层复合材料在机械工程各领域的广泛的应用,对其性能的要求也更为苛刻,既要其摩擦学性能不断提升,又要求材料的无铅环保性。在这一背景下,本课题展开了聚合物复合无铅PTFE三层复合材料的研究。通过前期的实验筛选,确立以FM12这一明显改善PTFE三层复合材料亲油性能的聚合物填料为研究主体,对其与其它改性材料和固体润滑剂的复合作用进行了比较全面的研究探讨。在研究工作中,我们首先运用PTFE三层复合材料生产工艺技术,制备出合格的摩擦磨损实验样品,利用HDM-20端面摩擦磨损试验机,模拟实际工况中干摩擦、预浸油边界摩擦和浸油润滑条件进行了摩擦磨损实验,并通过光学显微镜和扫描电镜进行试样的磨损表面特性分析,结合摩擦学试验结果探讨了不同配方材料的摩擦磨损机理,得出了以下几点有益的结论：1.FM12和PPTA复合使用,可以使改性PTFE三层复合材料获得性能的互补加成效果,与两种聚合物材料单独填充相比,其减摩耐磨性能和承载能力可以得到显著提升。2.二硫化钼能大幅提高含FM12改性三层复合材料的耐磨性及油润摩性能和承载能力,而加入石墨不能明显改善此类复合材料的减摩性能,还会导致磨损量明显增大。3.掺杂稀土元素一般可以改善三层复合材料各组分之间的结合性能,减少或避免摩擦表面龟裂纹的产生,改善摩擦表面的光整性,有利于提高复合材料的减摩耐磨性能。但是对于FM12改性材料,稀土化合物的加入会产生负面作用。4.采用聚合物PI-MS10、FM12和PPTA的三元改性,可以使三层复合材料的综合摩擦磨损性能达到最优化效果,在保持FM12类复合材料优异的油润滑减摩耐磨性能的同时,也显著提高了其在干摩擦时的减摩自润滑效果和承载能力,为这类三层复合材料的工业应用创造了良好条件。