环氧树脂基防冻粘涂料的制备及其性能研究

制备了一种基于环氧树脂的防冻粘涂料,通过正交试验,确定了试验影响因素对涂层冻粘强度的影响。最后,通过对试样接触角及其与水之间的剪切冻粘强度进行对比研究发现,随着接触角的增大,冻粘强度逐渐降低,且十七氟癸基三乙氧基硅烷的含量对环氧树脂基防冻粘涂层的疏水性影响不大。     

加成型硅胶基防粘涂层性能研究

本文以加成型硅胶基材料为主要成膜物质,通过添加一定量的POSS和纳米SiO2降低涂层的表面张力,得到具有防粘性能的涂层.研究了涂层的接触角、表面粗糙度和表面防粘性能,得出当POSS质量含量为3％时,接触角为92.9°,表面粗糙度值为25.2nm,此时涂层表面的防粘力达到一个较低值.随着聚氨酯胶带与涂层表面接触时间的延长...     

改向滚筒防冻粘特性的试验研究

针对煤与带式输送机改向滚筒表面的冻粘问题,设计了煤冻粘强度试验装置。模拟改向滚筒表面环境,在温度为-30℃和冷冻时间为3 h的条件下,研究了几种不同材料与含水率30%煤泥的冻粘特性。通过对比试验证明,UHMW-PE材料在法向、切向冻粘强度均比测试的其它材料低,说明了其具备良好的防冻粘能力;根据UHMW-PE包胶滚筒实际应用情况,进一步说明了可以利用UHMW-PE材料作为滚筒的涂层,以达到防冻粘的效果。     

基于仿生学的防冻粘试验研究

为了改善解决寒冷地区冬季运煤过程中改向滚筒、皮带上存在的冻粘问题,在查阅相关冻粘理论的基础上,受仿生学启发,对仿生凸包几何结构在改向滚筒、皮带上的应用进行了理论分析和试验研究。理论上验证了仿生凸包几何结构可变相增大材料表面的水接触角,即可在一定程度上减小冻粘强度;参考已有防冻粘特性试验研究,利用超高分子量聚乙烯(UHMW-PE),设计加工了一块高度为1.0 mm、投射半径为2.4 mm、中心距为6.4 mm的仿生凸包模板和另一块同种材料的光滑模板,通过自制的冻粘强度测试装置,在温度为-25℃和冷冻时间为3 h的条件下,测试了两种模板与含水率40%煤泥的冻粘特性。结果显示:仿生凸包模板的法向冻粘强与切向冻粘强度分别降低了8%、12%左右,即从试验方面验证了仿生几何型凸包的确具有一定的防冻粘性能,希望可以运用于防冻粘领域。     

聚四氟乙烯涂层滚筒防冻粘特性的试验研究

为了研究我国冬季露天矿运煤过程中改向滚筒冻结煤泥问题,采用自主设计加工的实验装置,模拟生产现场,研究了不同材料,在不同温度和不同的冷冻时间的条件下冻粘特性的变化情况。结果表明不同材料与干基含水率40%的煤泥之间的冻粘强度不同,其中聚四氟乙烯(PTFE)材料在法向和切向的冻粘强度均比其他材料低,在-25℃,冷冻2.5小时的情况下切向冻粘系数为0.037 MPa,法向冻粘系数为0.076 MPa,是相同情况下的超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)材料法向冻粘系数的1/3左右,是其切向冻粘系数的1/6左右;是Q235材料法向冻粘系数的1/44左右,是其切向冻粘系数的1/19左右,说明了PTFE具备良好的防冻粘能力。试验还表明温度对冻粘强度有一定影响,但不呈线性关系;冷冻时间大于3小时后冻粘强度变化比较小;材料的切向冻粘系数通常大于法向冻粘系数;界面冻粘强度与实验添加煤样的多少无关。     

假肢接受腔硅胶材料的力学性能研究

采用HY0580的压缩试验机,在反复压缩模式下模拟假肢接收腔/硅胶材料界面,研究了4种不同表面结构的硅胶内衬套材料的力学压缩性能。结果表明:4种不同表面结构的硅胶内衬套材料在载荷分别为0.5 N、3 N、7 N、10 N的试验工况下进行压缩试验时,都是在相同载荷(4.5 N)时出现平台期;在同等载荷的情况下,因1和4号硅胶材料正反两面均为光面,表面微凸体不高,粗糙度较小,2和3号材料与皮肤接触的反面上微凸体较高,粗糙度较大,故1号和4号材料的变形比2号和3号小,说明材料表面的各种纹路对缓解皮肤的压力有一定作用,硅胶材料反面上的粗大微凸体,增加了与皮肤的粘结性,有利于降低皮肤摩擦损伤的风险,提高残肢患者穿戴舒适性。     

原位成型微织构自润滑陶瓷材料的制备及其性能研究

表面织构具有改善表面润滑状态和减摩抗磨的作用,在工程领域的应用也越来越广。现有的微织构加工方法很多,但成本较高,且加工周期长。本试验提出了原位成型的加工方法,以石墨为微织构凸模,设计、加工了沟槽型微织构,经热压烧结工艺将微织构置入到陶瓷粉体中,原位成型表面微织构陶瓷材料。对所得材料进行力学性能测试和摩擦磨损试验,用扫描电镜(SEM)观察裂纹、断面形貌以及磨损表面。结果表明:沟槽型织构材料的断裂韧性和抗弯强度分别为7.4MPa·m~(1/2)和504.8MPa,比无织构材料分别提高了约0.4%和12.3%;沟槽型织构试样摩擦系数较为平稳,且与无织构试样相比,最大摩擦系数和最小摩擦系数分别减少了约33.3%和18.2%;沟槽型织构试样的磨损形式主要是磨粒磨损,无织构试样的磨损形式主要是粘结磨损。     

硅胶模具真空浇注的工艺参数试验研究

从硅胶模具的真空注塑和制件固化过程分析了影响制件表面精度的主要工艺参数.根据四因素三水平正交表进行正交试验,对试验结果进行分析,确定了一组优化的工艺参数,在满足精度和机械强度要求的前提下能有效提高制件的加工效率.     

环境湿度下硅材料表面的粘滑行为及其抑制

通过自行开发的微摩擦测试仪,分别研究了小载荷湿度环境下光洁硅片、物理形貌修饰表面和OTS膜修饰表面的微摩擦行为。实验结果表明,OTS膜表面和凹坑形貌修饰表面在高湿度环境下可以有效地抑制粘滑现象的发生。通过对湿度环境下液桥作用机制的研究,初步认为摩擦力来自于工作间隙的固固、固液和液液3个接触面间相互作用,并且高湿度下是否出现粘滑现象取决于这3种界面间力的竞争关系。     

玻璃纤维表面能及其与不同树脂体系的润湿特性

采用基于Wilhelmy吊片原理的动态润湿新方法,结合热力学OWRK原理,计算了不同玻璃纤维表面自由能及其极性分量和色散分量,测试了玻璃纤维与不同树脂的接触角,分析了玻璃纤维-树脂体系润湿匹配性能。结果表明:六种玻璃纤维表面能大小依次为EY、EYT、JY、TYM、ERY、ECY;玻璃纤维与CYD128环氧树脂接触角较大,润湿性较差,与760E环氧树脂接触角较小,润湿性较好;相对于同一种树脂,ERY、EY、EYT玻璃纤维与其表现出较好的润湿性,而TYM、ECY、JY玻璃纤维表现出较差的润湿性。     

基于分形几何的表面微观形貌模拟及粘着弹性接触计算研究

基于Ausloos和Berman提出的推广的W-M函数对具有分形特征的粗糙表面进行仿真模拟,分析了函数中与尺度无关的特征参数对表面微观形貌的物理意义。同时,基于Yan和Maugis的理论研究,用模拟的分形表面建立了考虑表面效应的弹性接触模型,通过数值方法对整个过程进行迭代求解,得到了两接触面在不同的接触条件下各个接触斑点上的载荷分布和真实接触面积以及接触斑点的数量和尺寸。由于真实接触面积的尺寸敏感地反应表面微观几何形貌的变化,因此该方法为研究粘着机制和减小微尺度粘着效应提供了思路。     

有机涂层附着力与金属表面预处理研究的新进展

本文介绍了有机涂层/金属基体附着力理论的研究进展,探讨了金属表面预处理对涂层附着力的重要影响,并介绍了目前国内外金属表面预处理方法的最新研究动态。     

生物钛合金摩擦界面对人体血液的润滑性能影响试验研究

润滑液的润滑性能与其对摩擦界面的粘附功Wa有关。通过测量不同HCT血液的表面张力γL及其对TA2、TC4、TLM 3种生物钛合金界面在不同粗糙度下的接触角θ,研究生物钛合金表面对血液润滑性能的影响和作用机理。结果表明:血液随HCT的增加,血液润滑剂对3种合金表面的润滑性能有所提高,全血的润滑性能最好;钛合金表面Ra在微米级范围内,表面越粗糙,其表面对血液的润滑性能越好;3种钛合金对血液,TLM的润滑性能最好,TC4次之,TA2最差。     

一种微型步进电机的微胶接装配方法的研究

采用微胶接技术装配微型步进电机的基体和导轨。对胶粘剂的点胶特性进行实验,指出微电机胶接装配中影响胶接质量的两个关键因素是胶滴体积的不稳定和胶滴的扩散。为了解决该问题,在基体胶接区表面通过蚀刻方法加工出凹槽结构,给出凹槽尺寸的确定原则和胶接实验的条件。结果表明,凹槽结构对胶滴体积具有“容错性”,可以在一定程度上克服胶滴体积的不稳定和胶滴的扩散对微胶接装配质量的影响,但胶滴点胶的位置误差可能引起胶滴溢出凹槽。     

规则粗糙固体表面液体浸润性对表观接触角影响的研究

在粗糙表面固液接触角的Wenzel模型和Cassie模型的基础上,考虑规则粗糙形貌中液体浸润性对表观接触角的影响,推导出了一种新的规则粗糙表面的表观接触角模型。数值分析结果表明,规则形貌的设计可以控制液体的浸润特性,以及固液表观接触角,其中微孔的孔深和孔分辨率等几何参数成为重要的控制参数。同时,我们进行了相关的实验验证。这种考虑液体浸润性的表观接触角模型,也提供了对表观接触角滞后现象解释的可能。     

ZrN涂层YT15硬质合金刀具的制备与切削性能研究

应用多功能PVD涂层设备,选择了最佳的工艺参数,采用中频磁控溅射和电弧离子镀的组合工艺方法,在YT15硬质合金基体上沉积ZrN涂层,测试了涂层的物理胜能参数。通过切削试验研究了ZrN涂层对YT15硬质合金刀具切削性能的影响,并与未涂层刀具的切削效果做了对比,结果表明：ZrN涂层增强了刀具的硬度,降低了切削力,提高了刀具的耐磨损能力。     

相对润湿度概念及其在挤出—滚圆法造粒中的应用

首次提出了相对润湿度（RWD）概念，将润湿接触角的余弦值之作为液体对粉体润湿程度的表征参数，为解决比较不同液体对同一粉体的润湿能力的难题提供了理论依据。以乙醇水溶液和微晶纤维素为试验材料，采用透过速度法测定了相对润湿度，被用于挤出一滚圆法造粒过程物料配方的优化，使其概念的实用性得到很好的验证。     

风力发电机偏航轴承载荷分布及接触角数值解法研究

基于赫兹弹性接触理论,推导了滚子与轴承内外圈接触变形时的接触刚度,建立了偏航轴承受复杂载荷时受力平衡的非线性方程组,井运用带有松弛因子的牛顿-拉夫逊法求解非线性方程组,得到了承载时偏航轴承各滚子的接触应力和接触角.最后,用经典理论公式和有限元方法对此方法计算结果进行了验证,证明了文中计算方法的正确性,为兆瓦级风力发电机轴承的设计计算提供了参考依据,具有一定的工程应用价值.     

高性能插齿刀的设计与试验研究

分析了现有标准插齿刀后角对齿形误差的影响,提出了误差均衡法,降低了插齿刀齿形误差,并应用于9°大后角插齿刀的设计有效地控制了插齿刀的齿形误差,并使之略低于标准插齿刀的齿形误差。通过对新型大后角插齿刀样刀与标准插齿刀切削对比试验和被加工齿轮精度测试与分析,验证了最佳齿形角修正算法理论的正确性。