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聚四氟乙烯(PTFE)是一种综合性能优良的自润滑材料,在减摩部件中获得广泛应用。由于在摩擦过程中会产生大量摩擦热,而PTFE对摩擦热具有较强的敏感性,因而其摩擦性能与温度有很强的关联性。研究PTFE基复合材料的摩擦温度场、及其与材料配方及热学特性的关系,对于提高PTFE基复合材料的摩擦学特性具有重要意义。为此,本论文选择PTFE基复合材料为研究对象,通过改变其中铜填料的含量来提高复合材料的热学特性,在热力耦合的条件下用有限元数值模拟方法分析了摩擦温度场的变化情况,并利用热电偶、红外热像仪对摩擦过程中PTFE复合材料的温度变化进行了动态记录。在摩擦温度场数值分析时,考虑了摩擦过程中热力耦合因素,对PTFE基复合材料摩擦温度场进行系统分析。分别考虑了Cu粉含量、压力、转速三个因素对复合材料导热性能的影响,并根据模拟分析的结果分析了其温度场分布及其变化规律。结果表明:Cu粉含量越多,PTFE基复合材料的导热性能得到显著提高,复合材料在摩擦过程中温度升高越快,复合材料试样上下表面的温度梯度越小。并且,随Cu粉含量的增加,PTFE基复合材料的摩擦系数逐渐减小,材料的磨损量也呈减少的趋势。压力、转速越大,摩擦热由材料的表层向内层扩散速度越快,温度升高越快,复合材料试样上下表面的温度差也越小。此外,压力越大,其滑动摩擦系数越小;而转速越大,摩擦系数越大。同时,我们运用多功能环境可控摩擦磨损试验机和自制试验台架,完成了Cu粉填充的PTFE基复合材料摩擦温度的测试。本文以Cu粉填充的PTFE基复合材料为下试样,45#钢为上试样,在面接触条件下进行摩擦试验。同样考察了Cu粉含量、速度、压力三个因素对试验结果的影响,采用红外热像仪和热电偶同时对PTFE基复合材料进行了摩擦温度的测试,并将测试结果与模拟结果进行了对比分析,以此对模拟结果的准确性进行验证。对比结果显示温度曲线变化趋势是一致的,分析表明模拟结果与试验测试结果的温度差值呈线性关系,可用回归公式进行定量表达。此外,模拟结果较热电偶测试结果高,而红外测试结果与模拟结果比较接近,考虑到红外热像仪测试结果准确性较高,因而证明了模拟结果是合理准确的。