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在运载飞行器低温涡轮泵中,轴承部件工作在液氢、液氧等超低温环境下,不能使用传统润滑油和润滑脂润滑方式,只能采用固体润滑。轴承固体润滑膜来自于自润滑材料与对偶摩擦件摩擦产生的润滑转移膜,该润滑膜由自润滑保持架提供。轴承保持架自润滑材料的制备工艺与性能研究具有重要意义,目前的研究尚不全面。本文对PTFE基自润滑复合材料的烧结制备工艺与其性能关系及复合材料性能的表征方法进行了深入研究。本文在现有PTFE基复合材料制备工艺的基础上,对影响复合材料摩擦磨损性能的工艺参数进行了分析,针对烧结温度、烧结时间、结晶温度点、降温速率等参数进行了分组实验,并对实验烧结的样品进行了摩擦磨损实验和X射线衍射分析。根据实验结果,分析了工艺参数对材料摩擦学性能和结晶性能的影响,分析结果表明:提高烧结温度和保温时间可以增加PTFE复合材料的结晶度,而结晶度提高表征复合材料具有较低的摩擦系数和较低的硬度,材料耐磨性能降低。根据分析结果,制定了符合本课题所需材料性能的烧结成型工艺参数,烧结温度为380℃,烧结时间300min,结晶保温区温度330℃。该工艺可以制备符合超低温环境要求的保持架自润滑材料,具有合适的耐磨性和较低的摩擦系数。根据制定的成型工艺参数,对PTFE材料及不同配方的PTFE基复合材料进行了烧结制备,分别采用C纤维、PAB、聚苯酯、聚酰亚胺对PTFE进行增强填充。对烧结试样进行了摩擦磨损实验、结晶度分析、热膨胀性能分析、DSC热物理性能分析和极限PV值测定。结晶度测试、摩擦学性能测试及硬度测试结果表明:填充材料不同程度降低了复合材料的结晶度,而结晶度的降低表征了材料耐磨性能的提高和减摩性能的降低。线膨胀系数测定确定了PTFE复合材料的结晶转变温度和结晶松弛温度,两个温度点随填充材料不同有所差异。结晶转变温度和结晶松弛温度的测定对精密PTFE复合材料零件的尺寸加工精度控制具有指导意义。DSC分析测试表明PTFE复合材料的结晶转变过程是吸热过程,转变潜热与填充材料和结晶度有关,结晶度降低转变潜热减少。极限承载能力测试表明,硬质材料填充PTFE复合材料在摩擦过程开始阶段存在着由于磨损较小而产生的摩擦系数较大的不稳定过程,而硬质材料的填充可以提高材料的承载能力。