辐照交联及老化对GO/UHMWPE复合材料生物摩擦学性能的影响

采用改良Hummer法制备了氧化石墨烯(GO),通过热压成型工艺制备了GO/超高分子量聚乙烯(UHMWPE)复合材料,在真空环境下采用γ射线对其进行辐照交联处理,并将部分样品置于80℃环境下加速老化处理21d。利用摩擦磨损实验机研究了复合材料在小牛血清润滑介质下的摩擦学性能;利用扫描电子显微镜(SEM)和三维表面轮廓仪观察试样表面磨痕并计算相应的磨损率。结果表明,在小牛血清润滑介质下,GO填充与辐照交联改性处理可以降低UHMWPE的摩擦因数和磨损率,协同提高其耐磨性,但对摩擦因数的影响并不显著。加速老化处理显著增加辐照UHMWPE及辐照GO/UHMWPE复合材料的摩擦因数和磨损率,降低了其摩擦磨损性能。GO填充降低了辐照UHMWPE在加速老化处理后摩擦因数和磨损率,增强了其摩擦学性能。     

压力速度对PE-UHMW摩擦学性能影响的试验研究

通过对同一压力速度(PV)值下超高相对分子质量聚乙烯(PE UHMW)的摩擦学性能研究,探讨PE UHMW应用于电梯靴衬的影响因素。以PE UHMW和45#钢为摩擦副,在MMW 1A摩擦磨损试验机上测量摩擦副在微量油工况和同一PV值下的摩擦因数和工作温度,并计算PE UHMW磨损量。结果表明,在微量油润滑下,随着试验时间的延长,PE UHMW的摩擦因数和工作温度分别经历了先降低后平缓和先急剧上升后平缓增加的变化,但在整个过程中PE UHMW没有磨损;在同一PV值下,摩擦因数和工作温度均经历了波动式变化;随压力的增加,摩擦因数和工作温度的波动程度依次经历了较小、剧烈和平缓的变化。     

辐照交联超高分子量聚乙烯的生物摩擦学性能研究

采用γ-射线对医用超高分子量聚乙烯(UHMWPE)进行辐照交联处理,研究了辐照交联对医用UHMWPE力学性能和生物摩擦学性能的影响。结果表明:辐照交联使UHMWPE的结晶度、硬度、弹性性能、抗划痕能力和摩擦磨损性能提高,但降低了UHMWPE的塑性性能。     

不同氧化剂对6H-SiC化学机械抛光的影响

选用胶体SiO₂纳米颗粒为磨粒,研究不同pH值条件下高锰酸钾和双氧水两种氧化剂对6H-SiC晶片化学机械抛光的影响,并使用原子力显微镜观察抛光后表面质量。采用Zeta电位分析仪分析溶液中胶体SiO₂颗粒的Zeta电位,采用X射线光电子能谱分析SiC抛光表面元素及其化学状态。结果表明：SiC晶片的材料去除率随pH值变化而变化,采用高猛酸钾抛光液抛光时,材料去除率在pH 6时达到峰值185 nm/h,R_a为0.25 nm;采用双氧水抛光液抛光时,材料去除率在pH 8时达到峰值110 nm/h,R_a为0.32 nm。pH值低于5时,电负性的SiO₂颗粒会通过静电作用吸附在带正电的SiC表面,抑制SiC晶片表面原子的氧化及去除,降低材料去除率;pH值高于5时,SiO₂颗粒在双氧水抛光液中的静电排斥力弱于高锰酸钾抛光液中静电排斥力,从而影响了SiO₂颗粒的分散性能,降低了抛光效果。采用高锰酸钾抛光液抛光后,SiC晶片表面的Si-C氧化产物含量（Si-C-O、Si₄C_4-xO₂和Si₄C₄O₄）较高,高锰酸钾抛光液的氧化能力较强。     

碳热还原法制备SnO2纳米带及其表征分析

将高纯SnO2粉和石墨粉以一定的比例混合，放入陶瓷舟中，再将陶瓷舟放入一管式加热炉中加热至1100℃，在流动的高纯氩气中保温2．5h，制得白色絮状物．X射线衍射（XRD）分析表明，所制备的样品为具有正方金红石结构的SnO2．扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）分析表明，所制备的样品为尺寸均匀一致的纳米带．选区电子衍射（SAED）结果证实所制备的SnO2纳米带为单晶．通过对其生长过程及机理分析可知，SnO2纳米带的生长是由气-固（VS）生长机制来控制的．     

超长SnO2纳米带的制备及表征的研究

本文以锡粉为原料，采用化学气相沉积法制备了SnO2纳米带．SnO2纳米带的制备在高温加热炉中进行。加热温度为1000℃．X射线衍射（XRD）分析表明，所制备的样品为具有正方金红石结构的SnO2．扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）分析表明，所制备的样品为尺寸均匀一致的纳米带．选区电子衍射（SAED）结果证实所制备的SnO2纳米带为单晶．通过对其生长过程及机理分析可知，SnO2纳米带的生长是由气一固生长机制来控制的．     

氧化铁含量对石墨烯/CNTs增强陶瓷涂层性能的影响

为了得到一种性能优异的低温固化复合陶瓷涂层,以石墨烯和多壁碳纳米管(CNTs)为增强相,与氧化铝、氧化锌、氧化锆和氧化铬按一定比例制成骨料,加入催化剂氧化铁,与粘接剂混合充分,手工涂覆于304不锈钢表面制得一种低温固化复合陶瓷涂层.通过示差扫描量热法(DSC)、红外光谱技术(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)以及能谱仪(EDS)对复合陶瓷涂层的热力学参数、表面形貌以及纳米颗粒的分散性进行了表征,研究了不同含量氧化铁对涂层的显微硬度、断裂韧性以及摩擦学性能的影响.结果表明:复合陶瓷涂层制备工艺简单,结构紧密,纳米颗粒的分散性较好;涂层的显微硬度和断裂韧性随着氧化铁含量的增加先增加后减少,当氧化铁含量为3％时,达到最佳;涂层的摩擦系数随着氧化铁含量的增加先增加后减少然后保持不变,当氧化铁含量为4％时涂层摩擦系数最小,摩擦学性能达到最好.     

四工作辊轧机轧制304不锈钢板件截面塑性变形分析

针对四工作辊轧机轧制304不锈钢板件存在变形量大、尺寸不稳定的问题,利用Solidworks软件建立四工作辊轧制系统有限元模型,采用Deform软件对304不锈钢板件在不同轧辊直径、轧辊转速和轧辊压下量下进行轧制仿真,分析其对轧件截面高度和等效应力分布的影响,根据轧制仿真分析结果设计制造了四工作辊轧机,并对不同压下量下仿真和生产的轧件截面高度进行对比分析。结果表明,轧件截面塑性变形可分为相互作用I区、过渡II区和变形III区,等效应力、等效应变和截面高度在I区最大,在III区最小且变化平稳,II区值位于两者之间并呈U型分布。     

基于MFT-5000摩擦试验机滑动模块的数据处理系统设计

MFT-5000摩擦试验机已广泛应用于摩擦学及相关领域的研究,但试验后的数据处理是一件极其耗时的工作。以MATLAB GUI作为软件开发平台,设计一款基于MFT-5000摩擦试验机滑动模块数据处理系统,由数据信息显示、数据预处理及参数分析三部分组成。通过导入试验后数据,在系统中显示总体和往复滑动阶段数据条数及各参数变化图,也能实现对摩擦系数、弹性模量、体积模量及应力应变等参数的分析、显示及数据输出功能。因此,该系统能够为滑动摩擦试验的数据处理提供一种更为便捷、准确、高效的方法,也能够为其他模块的数据处理提供借鉴意义。