纳米氮化铝粉填充聚四氟乙烯复合材料的性能

纳米氮化铝粉具有高比表面积、高硬度、高导热率、高绝缘性等特点，属类金刚石氮化物，可稳定到2200℃，室温强度高，与基体界面相容性好，可提高复合材料的导热介电性能、力学性能和耐磨损性能。

聚四氟乙烯PTFE俗称“塑料王”，其分子链为线形结构，属于非极性聚合物，具备好的耐化学腐蚀性和耐高低温性能，摩擦因数极小，介电性能优良。但其耐磨损性差、耐蠕变性差、承载形变大等缺点，限制了其应用范围。为提高PTFE的综合性能，有研究人员一直致力于对其进行改性的研究，以扩大其在各领域中的应用。其中填充无机粉体改性是简单有效的提高PTFE性能的方法。PTFE的改性填料除了常用的石墨、玻璃纤维、碳纤维、二硫化钼等以外，使用纳米氮化铝粉填充PTFE也可以获得良好的效果。

有报道：

1、PTFE基体中添加的纳米氮化铝粉起到了成核剂的作用，PTFE/nano-AlN复合材料的结晶度随着纳米氮化铝含量的增加呈现先增大后减小的趋势，当含量为2％左右时，结晶度出现大值，复合材料的结晶度均大于纯PTFE;

2、纳米氮化铝粉加入，提高了材料的综合力学性能，并且在氮化铝微粉含量为2％时，出现大值，PTFE/nano-AlN复合材料的肖氏硬度(D)、拉伸强度与冲击强度与纯PTFE相比，分别提高了17.77％、12.86％和5.30％；

3、加入纳米氮化铝微粉后，PTFE/nano-AlN复合材料的摩擦因数增大，磨损体积呈下降趋势，在纳米氮化铝粉含量为4％时，磨损体积仅为纯PTFE的1.4％，纳米氮化铝粉的加入使PTFE的耐磨损性能提高了2个数量级；

4、纯PTFE表现出典型的黏着磨损特征，当纳米氮化铝微粉含量较低时，PTFE/nano-AlN复合材料的磨损机制主要表现为不同程度的黏着磨损与磨粒磨损特征，耐磨损性能提高，当纳米氮化铝含量较高时，磨损表面出现了微小的裂纹。