聚四氟乙烯（PTFE）具有低摩擦系数，但耐磨性较差。碳纤维粉作为硬质填料，显著提升PTFE的耐磨损性能。本文研究碳纤维粉含量、粒径对PTFE复合材料摩擦磨损的影响，并提出优化配方。
采用冷压烧结法制备样品：将PTFE粉与碳纤维粉（含量5%、10%、15%、20%）在无水乙醇中湿法混合，烘干后模压成型（压力30兆帕），再于360℃烧结。摩擦试验采用销-盘式摩擦磨损试验机，对磨材质为45号钢，载荷0.5兆帕，滑动速度0.5米/秒。
结果表明：纯PTFE磨损率为2.5×10的-3次方立方毫米/牛·米。加入10%碳纤维粉后，磨损率降至0.28×10的-3次方立方毫米/牛·米，降低了约89%。继续增加碳纤维粉至20%，磨损率进一步降至0.12×10的-3次方，但摩擦系数从0.18升至0.25。原因是碳纤维粉承担了大部分载荷，减少了PTFE的直接剥落，但过多碳纤维粉裸露会增加犁削效应。
粒径影响：粒径75微米的碳纤维粉比150微米的效果更好，因为细小粒子能更均匀地支撑基体。但过细（<10微米）的碳纤维粉易团聚，反而降低耐磨性。
应用场景包括密封环、轴承保持架和导向环。实际使用中，含碳纤维粉的PTFE制品对偶件的磨损也需考虑。实验显示对磨钢盘的磨痕深度比纯PTFE增加约20%，仍在可接受范围。此外，碳纤维粉可以提高PTFE的抗蠕变性能，压缩永久变形从15%降至7%。
用户制备时需注意碳纤维粉的清洁度，避免引入硬质杂质。烧结温度不宜超过380℃，防止碳纤维粉氧化。综上，碳纤维粉填充PTFE是一种性价比高的耐磨复合材料。
