Study of transfer film in the sliding of nanoscale CuO-filled and fiber-reinforced polyphenylene sulfide (PPS) composites
저자
조민행(Minhaeng Cho) ; Shyam Bahadur ; 박혜영(Hye-Young Park) ; 김윤준(YoonJun Kim)
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2004
작성언어
English
주제어
KDC
550
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
967-972(6쪽)
제공처
The role of transfer films formed during sliding of polymer composites against steel counterfaces was studied in terms of the tribological behaviors of composites. Four kinds of composites were included in this study: (1) unfilled PPS, (2) PPS+2%CuO, (3) PPS+2%CuO+5% carbon fiber (CF), and (4) PPS+2%CuO+15%Kevlar. The filler material CuO was in nanoscale particulate form and the reinforcing material was in the form of short fibers. The composites were prepared by compression molding at 310℃ and sliding tests were run in the pin-on-disk sliding configuration. The counterface was made of tool steel hardened to 55-60 HRC and finished to a surface roughness of 0.09-0.10 ㎛ Ra. Wear tests were run for 6 hrs at the sliding speed of 1 ㎧ and contact pressure of 0.65 MPa. Transfer films formed on the counterfaces during sliding were investigated using AFM and SEM. The results showed that as the transfer film became smooth and uniform, wear rate decreased. PPS+2%CuO+15%Kevlar composite showed the lowest steady state wear rate in this study and its transfer film showed the smoothest and the most uniform characteristics. The examination of worn surfaces of PPS+2%CuO composite using X-ray area scanning (dot mapping) showed back-transfer of steel counterface material to the polymer pin surface. This behavior is believed to strengthen the polymer pin surface during sliding thereby contributing to the decrease in wear rate.
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