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聚四氟乙烯(PTFE)是优良的固体润滑材料,其摩擦系数低,化学稳定性好。具有优良的热稳定性和自润滑性,应用范围广。但是,同时具有不耐磨、低强度、导热性差和易蠕变等缺点,这就限制了PTFE在实际中的应用。所以需要对其进行填充改性,以改善这些性能上的不足。国内外关于PTFE填充改性的报道很多,但文献中绝大部分为在真空环境或低温环境这些单一影响因素下进行研究的,适用于真空低温这种苛刻条件下的研究很少。针对这种情况本课题做了以下工作:本文选择可以显著提高抗磨性的玻璃纤维(GF)与有益形成转移润滑膜的二硫化钼(MoS2)和摩擦系数较低的石墨作为填料。通过改变填料的种类、颗粒粒度以及含量的方法,再经过称重、机械混合、烘干、冷压成型、材料烧结成型等步骤,制备出一系列PTFE基复合材料。设计了摩擦磨损实验台,测试了复合材料在真空低温环境下的摩擦学性能,并对摩擦磨损机理进行了分析。本文进行了GF/PTFE复合材料、石墨/MoS2/PTFE复合材料、GF/石墨/MoS2/PTFE复合材料在真空低温环境下的摩擦学实验。研究结果表明:对于GF/PTFE二元复合材料,随GF颗粒粒度的减小,摩擦系数逐渐减小,磨损率随GF的粒度的减小是先降低后增大;GF颗粒含量越多,摩擦系数越大,随颗粒含量的增加,磨损率先减小后增大。石墨/MoS2/PTFE三元复合材料的摩擦系数随着温度的降低,摩擦系数增大;随着载荷、转速的增大,摩擦系数减小,磨损率增大;而且其摩擦系数比GF/PTFE复合材料小,磨损率较GF/PTFE复合材料大。GF/石墨/MoS2/PTFE四元PTFE基复合材料的摩擦系数随着温度的降低,摩擦系数增大;真空度越高,摩擦系数越大;既保持了GF/PTFE复合材料的耐磨性,又降低了复合材料的摩擦系数。最终得出:15%的200目的GF、3%的MoS2、8%的石墨作为填充剂时复合材料的摩擦系数较低,且磨损小。通过扫描电镜结果分析可知,填充合适含量和粒度的玻璃纤维,磨损表面犁沟较浅,大大提高了复合材料的硬度,模量和耐磨性;石墨和二硫化钼的加入,促进了转移膜的形成,降低了复合材料的摩擦系数,使得磨损表面更加平整。