纳米碳纤维的高效分散及其对纸基摩擦材料性能的影响

本研究通过添加表面活性剂并结合超声分散的方式实现了纳米碳纤维（CNFs）在水体系中的稳定分散,探究了分散剂种类及含量、CNFs质量分数、超声条件对分散稳定性的影响。CNFs最佳分散条件为：羧甲基纤维素钠（CMC）质量分数7.5%（相对于CNFs质量）,CNFs质量分数0.7%,超声输出振幅强度40%,超声时间20 min。随后将CNFs分散液与增强纤维等原料共混制备湿式纸基摩擦材料,探究了CNFs质量分数对材料表面形貌、孔隙结构、洛氏硬度值、抗张指数、导热性能及摩擦磨损性能的影响。结果表明,添加CNFs可有效消除纸基摩擦材料两面匀度差,增加表面粗糙度。当CNFs质量分数为4%时,相对于未添加CNFs的试样,纸基摩擦材料的法向导热系数提高了8.5%,平面导热系数提高了9.1%;在2.96 MPa压力下平均动摩擦因数提高了20%,有效提高了摩擦因数稳定性;动/静摩擦因数比达0.82,磨损率为0.92×10^-7 m³/(N·m),较未添加CNFs的样品减少了58%,增强效果最佳。     

芳纶复合纸基摩擦材料的初步研究

本文采用高性能芳纶纤维和剑麻纤维为原料制备湿式成型纸基摩擦材料.初步探讨了原纸中两种纤维的配比、剑麻打浆度、芳纶纤维的长度和形态以及作为粘结剂的酚醛树脂的种类和上胶量等对纸基材料的力学性能和摩擦性能的影响,为进一步研究湿式成型纸基摩擦材料奠定基础.     

PPTA@ZnO NWs的功能化修饰及导热绝缘纸基材料的制备与研究

为了提高芳纶纤维纸基材料的导热性,通过水热合成法在对位芳纶纤维(PPTA)表面生长氧化锌纳米线(ZnO NWs),进一步用硅烷偶联剂KH550对PPTA@ZnO NWs进行功能化修饰,采用湿法造纸技术制备PPTA@ZnO NWs-KH550纸基复合材料并研究其导热性能、绝缘性能及力学性能。结果表明,ZnO NWs成功地均匀包覆在PPTA表面。与PPTA纸基复合材料相比,PPTA@ZnO NWs纸基复合材料的导热系数可达0.455W/(m·K),提高115.64%,且介电强度满足绝缘要求。经硅烷偶联剂KH550功能化修饰后,PPTA@ZnO NWs-KH550纸基复合材料导热系数较修饰前基本保持不变,呈现优异的绝缘性和良好的力学性能,介电强度增加3.69%,拉伸强度提高58.75%。     

纸基摩擦材料坯体组分的研究现状

纸基摩擦材料是一种多孔性、吸油、易压缩和回弹性能优异的摩擦材料,纸基摩擦材料坯体的组分对各项性能起着至关重要的作用。重点介绍了增强纤维(天然植物纤维、无机纤维、碳纤维、有机合成纤维、混合纤维)和摩擦性能调节剂(减摩剂、增摩剂、多种调节剂混合)2种坯体组分的研究进展,通过对各种纸基摩擦材料综合性能总结对比,提出采用环境友好、耐高温、摩擦因数稳定、磨损率低的材料和优化各组分结合的方式将成为坯体组分研究的主要方向。     

酚醛树脂对芳纶复合纸基摩擦材料的影响

本文采用高性能芳纶纤维和剑麻纤维为原料制备湿式纸基摩擦材料.初步探讨了酚醛树脂的种类和上胶量对纸基材料的强度性能和摩擦系数的影响.     

压缩比与应用环境对纸基摩擦材料机械性能的影响

为探究纸基摩擦材料最佳压缩比,本研究分析了热压过程中压缩比对纸基摩擦材料机械性能的影响,探讨了在空气介质与传动油介质中温度和压缩比对其压缩回弹性能的影响。结果表明,纸基摩擦材料的压缩比在40%时,材料具有最佳的孔隙结构和机械性能;其孔隙率55.3%、孔径分布均匀,平均孔径1.91 μm,硬度值98 HRR,平均动摩擦因数0.117,剪切强度3.6 MPa,热机械性能稳定;在相同介质中,压缩比的增大可提高纸基摩擦材料的压缩回弹性能、降低永久变形率,而温度的升高则导致材料压缩回弹性能下降和永久变形率增加;相较于在空气介质中,纸基摩擦材料在传动油介质中的压缩回弹性能更加稳定。     

不同温度条件下烟丝—发烟剂体系热物性研究

采用瞬态平面热源法对加热非燃烧烟草制品的烟丝-发烟剂(丙三醇与丙二醇质量比51)体系的热物性进行研究,分析含水率和发烟剂含量对再造烟叶丝和烤烟丝热物性的影响。结果表明,随温度(22~75℃)的升高,烟草物料导热系数增大[再造烟叶丝0.06~0.12 W/(m·K)、烤烟丝0.06~0.16 W/(m·K)],热扩散系数减小(再造烟叶丝0.33~0.05mm2/s、烤烟丝0.40~0.09mm2/s),体积热容增大[再造烟叶丝0.17~2.70 MJ/(m3·K)、烤烟丝0.15~1.45 MJ/(m3·K)];随含水率(湿基含水率0%~13%)的增大,烟草物料导热系数增大、热扩散系数减小、体积热容增大;随发烟剂含量(0%~25%)的增大,烟草物料导热系数呈增大趋势,但变化很小[再造烟叶丝增大0.005 W/(m·K),烤烟丝增大0.006 W/(m·K)],热扩散系数减小(再造烟叶丝减小0.069mm~2/s,烤烟丝减小0.069 mm2/s),体积热容增大[再造烟叶丝增大0.106 MJ/(m3·K),烤烟丝增大0.138 MJ/(m3·K)]。     

植物纤维微纤维化对纸基摩擦材料磨损性能的影响

探讨了植物纤维微纤维化对纸基摩擦材料摩擦、磨损性能的影响.研究表明,植物纤维微纤维化对纸基摩擦材料的孔隙结构、界面结合性能及摩擦性能调节剂的留着性能产生重要影响.与未微纤维化的材料相比,低微纤维化度对材料的孔隙结构影响不大,但能有效提高填料的含量及界面结合强度,因而材料的动、静摩擦因数较高,磨损率较低.随着纤维微纤维化程度进一步提高,材料孔隙下降使得摩擦材料与对偶之间形成的润滑油膜不能得到有效抑制或破坏,并导致润滑油热交换能力不足,动、静摩擦因数降低,材料热衰退加剧,磨损率增加.     

AF-PDA@h-BN二元纸基复合材料导热绝缘性能的研究

以芳纶沉析纤维(AF)为基体,盐酸多巴胺(DA)改性的六方氮化硼(h-BN)为导热填料,采用真空辅助抽滤的方式制备了AF-PDA@h-BN二元纸基复合材料。通过X射线能谱仪(EDS)、激光显微拉曼成像光谱仪和傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)分析了PDA@h-BN的结构。通过扫描电子显微镜(SEM)观察了PDA@h-BN在纸基复合材料内部的分布;通过体积电阻率测试仪和导热系数测试仪分别对纸基复合材料的绝缘性能和导热性能进行了分析表征。结果表明,h-BN被DA成功改性;当PDA@h-BN的用量为15%时,原纸的导热系数从0.12 W/(m·K)上升至0.33 W/(m·K),增加幅度为175%;同时,二元纸基复合材料的体积电阻率随着PDA@h-BN用量的增加而逐渐增加,由原纸的4.63×10~(13)Ω·m上升至5.60×10~(14)Ω·m,表明制备的二元纸基复合材料具有优异的导热绝缘性能。     

纸基摩擦材料摩擦磨损性能的研究

以丁腈胶乳预浸渍、酚醛树脂浸渍纸基摩擦材料,然后再热压成型。研究了酚醛树脂浸渍量、热压成型压力和预浸渍丁腈胶乳对纸基摩擦材料摩擦磨损性能的影响。结果表明,当酚醛树脂浸渍量为24%时,动摩擦因数稳定,摩擦性能稳定,磨损率较低;当热压成型压力为15 MPa时,摩擦材料的结构紧密,孔隙率约为40%,符合国家标准的要求;预浸渍丁腈胶乳提高了酚醛树脂浸渍摩擦材料的摩擦磨损性能以及摩擦性能的稳定性。     

树脂对湿式纸基摩擦材料性能的影响

树脂是湿式纸基摩擦材料的重要成分,对材料的性能有着重要的影响.本文分别采用腰果壳油三聚氰胺改性酚醛树脂和丁睛改性酚醛树脂制备了纸基摩擦材料,并对两种材料的热性能、摩擦磨损性能和表面性能进行了研究.结果表明,丁睛改性酚醛树脂制备的材料综合性能较好,其热分解温度相对较高,磨损率低(2.080×10-8cm3/J),动摩擦系数的压力稳定性和转速稳定性较好,离合特性曲线平稳,未出现明显的公鸡尾现象.另外,材料在摩擦前后的表面形态也较好.     

年龄及季节对山羊绒摩擦性能影响的研究

为探究年龄及季节对山羊绒摩擦性能的影响,采用Y151型纤维摩擦因数测定仪,测试了0.5、1、2、3岁母羊春季和夏李山羊绒的摩擦因数。根据外观形态特征将山羊绒纤维分成4类：绒纤维、二细纤维、两型纤维和粗毛纤维。针对这4种不同类型的山羊绒纤维进行了大量的摩擦性能测试,基于所得数据分析比较不同年龄、不同季节山羊绒的摩擦特性,为山羊绒加工提供了一定的理论依据。试验结果表明：在夏季,也就是在温度升高、湿度变大的情况下,山羊绒的摩擦因数变大,摩擦效应变大,摩擦性能有所提高;年龄对山羊绒的摩擦性能影响不大。     

间歇式定纤感知器接触模型分析与研究

通过分析不同粗细丝条在感知器中的运动状态，利用摩擦学润滑状态的定义，阐明润滑膜厚度是衡量摩擦性质的关键，并通过感知器间隙与丝条直径的计算，建立了间歇式感知器的纤度感知理论模型，指出间歇式感知器主要属于混合摩擦而不是液体摩擦。     

交界棱线磨损量的模拟与预测

基于Archard磨损计算模型,对交界形面的磨损现象进行了滑动摩擦磨损的有限元数值模拟.模拟结果表明：在设计的交界形面试件上磨损严重区域都发生在倒角圆弧面的棱线上,且试件转动10圈后,随着试件直径D的增大,磨损区域减小,试件倒角圆弧面上节点连成的棱线上磨损量的最大值和平均值也减小;磨损量最大值和磨损量平均值与转动圈数成非线性关系,且随着转动圈数的增大,磨损量最大值和磨损量平均值增速逐渐减小,并趋于稳定,这与磨损过程的磨合阶段和稳定磨损阶段类似,说明模拟结果符合实际情况;利用模拟实验数据进行拟合,建立了试件失效前某一次转动后试件棱线上磨损量最大值和平均值的计算公式.     

高频微幅波对纤维束纤维间摩擦因数的影响

基于采用高频微幅波消除短纤维柬牵伸波的设想,对高频微幅波改变纤维束纤维间摩擦因数的机制做了理论分析.高频微幅波的高频线性交变振动不仅改变纤维之间相对静止的状态,使纤维由静摩擦变成动摩擦状态(或动摩擦占优),还使纤维相互分离并形成了高压气膜,纤维间实际接触面积减少,从而使纤维束间的摩擦因数减小.通过对游浮纤维的受力和运动...     

静电喷雾润滑液滴的荷电特性和摩擦磨损性能

采用十二烷基苯磺酸钠表面活性剂对Accu-Lube LB-2000基础油进行改性处理来提高其电导率,获得了适用于静电喷雾润滑的润滑液。通过目标网状法检测改性润滑液的荷电性能,利用四球摩擦磨损试验分析润滑液流量、时间和载荷对静电喷雾润滑摩擦磨损性能的影响。结果表明,表面活性剂溶液体积含量为5%的润滑液具有较稳定的乳化状态,且电导率可达到6.5×10-5S/m,能满足静电喷雾润滑的荷电要求;与普通喷雾润滑相比,静电喷雾润滑在不同润滑液流量与载荷下均能获得更好的减摩抗磨性能,尤其是在润滑液流量为5 mL/h和载荷为147 N下作用效果更显著。     

Effect of different milling mechanical forces on the structures and properties of wheat flour

Size reduction by milling of endosperm granules produces flour and prompts the heterogeneous distribution of nutrients, changing its properties. The effects of impact milling and frictional milling on the breakage of endosperm granules were evaluated. Comparison of both methods showed that frictional milling initially squeezed larger starch granules out of the endosperm granules, and the flour particles were smaller and exhibited decreased relative crystallinity. Meanwhile, impact milling peeled the protein off the surface of endosperm granules, and the surface of the flour particles had higher S and N contents. Moreover, the content of random coils decreased, and the V-shaped peak disappeared. The weight loss rate of the ground samples and the maximum thermal cracking temperature of the impact-milled samples increased significantly as processing progressed. Different milling mechanical forces can be used in combination to obtain the desired flour.     

实验参数对高性能石英纤维摩擦性能的影响

针对立体织物织造过程中高强高模纤维束间相互摩擦而导致织物性能下降的问题,以石英纤维为例,设计了一种用于测试纤维束间摩擦性能的摩擦磨损试验机夹具,使纤维束或单根纤维能够以相互正交或一定角度相接触,在纤维尺度上研究了摩擦角度、摩擦频率和法向载荷对纤维束间摩擦性能的影响。结果表明:3种实验参数对纤维束表面的磨损程度不同;摩擦角度为70°时的摩擦因数是90°时的1.2倍,即摩擦角度越小,磨损程度越大;在一定范围内,摩擦频率和法向载荷对摩擦因数没有影响;在立体织物织造过程中,应尽可能减少纤维束间倾斜接触,从而降低织物性能下降,还可在一定范围内提高织造频率和法向载荷,提高生产效率。     

火焰喷涂聚酰胺12涂层的摩擦磨损性能

采用火焰喷涂法制备了聚酰胺12(PA12)涂层.用傅里叶红外光谱仪和X射线衍射仪对涂层的结构与性能进行分析,并用摩擦磨损试验机及扫描电子显微镜对涂层的摩擦磨损性能及磨损表面进行测试分析.结果表明:火焰喷涂法适宜制备PA12涂层,PA12粉末在火焰喷涂过程中没有发生氧化或降解反应,PA12涂层具有优良的耐磨性能,磨损机理主要是疲劳磨损、塑性变形和粘附磨损.