【摘 要】
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作为重要的战略资源,石油的高效开采关系到着国家经济的良好发展,有杆泵抽油方式在石油的开采中占主导地位,却深受杆管偏磨的困扰,严重影响到开采效率和开采成本。解决杆管偏磨问题的众多方式中,尼龙基抽油杆扶正器的使用是极为有效的一种。但尼龙材料本身存在吸水率高、耐磨性能差等问题,因此研究一种吸水率低、力学性能好、耐磨性高的抽油杆扶正器专用材料具有重要的实际意义。本课题利用挤出造粒-注塑成型工艺,以尼龙66
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作为重要的战略资源,石油的高效开采关系到着国家经济的良好发展,有杆泵抽油方式在石油的开采中占主导地位,却深受杆管偏磨的困扰,严重影响到开采效率和开采成本。解决杆管偏磨问题的众多方式中,尼龙基抽油杆扶正器的使用是极为有效的一种。但尼龙材料本身存在吸水率高、耐磨性能差等问题,因此研究一种吸水率低、力学性能好、耐磨性高的抽油杆扶正器专用材料具有重要的实际意义。本课题利用挤出造粒-注塑成型工艺,以尼龙66（PA66）为基体,碳纤维（CF）、玻璃纤维（GF）、纳米氧化铝（Nano-Al2O3）为填充材料,制备PA66/GF/CF和PA66/GF/Nano-Al2O3各16种配比的复合材料,分别进行吸水率、硬度、压缩强度、摩擦系数和磨损率的测定,并利用扫描电子显微镜（SEM）对复合材料磨损表面形貌进行观察,利用能谱仪（EDS）对摩擦副试件间的材料转移情况进行分析,系统研究CF、GF、Nano-Al2O3三种添加材料的含量对复合材料性能的影响,并对复合材料及其配偶副J55合金钢在水润滑条件下对磨时的磨损机理进行了分析。试验结果表明:三种添加剂CF、GF、Nano-Al2O3的加入对复合材料的吸水率、硬度、压缩强度、摩擦系数和磨损率均有明显改善。两种复合材料的这几项性能参数对比,PA66/GF/CF复合材料的吸水率更低,G25C18配比的吸水率最小为0.21%;PA66/GF/Nano-Al2O3复合材料的硬度更高,G15A7配比材料的硬度最高为93HSD;PA66/GF/CF复合材料的压缩强度更高,G20C18配比材料的压缩强度最大为147MPa;PA66/GF/Nano-Al2O3复合材料的摩擦系数更低,G25A1配比复合材料的摩擦系数最小为0.0617;PA66/GF/CF复合材料的磨损率更低,G20C15配比的试件的磨损率最小为5.3014×10-5mm3·（N·m）-1。随添加材料含量的增加,PA66复合材料的磨损先由黏着磨损变为疲劳磨损再变为磨粒磨损。
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