氮化硼纳米片增强胶黏陶瓷涂层的耐腐蚀行为EI北大核心

为提高304不锈钢的耐腐蚀性能,采用料浆法在其表面制备片径为3μm与300 nm的氮化硼纳米片(boron nitride nanoplate,BNNP)增强氧化铝胶黏陶瓷涂层。通过扫描电子显微镜(SEM)和光学接触角测量仪分析含不同片径BNNP涂层的微观形貌及表面疏水性能,并利用电化学工作站分析涂层在模拟海水介质下的电化学阻抗与极化曲线,研究BNNP片径和含量对涂层微观形貌与防腐蚀性能的影响及其作用机制。结果表明:涂层疏水性随着BNNP含量的增加而提高,且两种片径的涂层均在BNNP含量达到1.0%(质量分数)时展现出优异的疏水性能,其中添加片径为300 nm BNNP的涂层性能提升更为显著,使涂层表面润湿角由38°提升至96.972°;其低频阻抗和自腐蚀电位分别达到最高值22500Ω·cm^(2)和0.344 V,自腐蚀电流密度达到最低值1.12×10^(-7)A/cm^(2),表明添加片径为300 nm BNNP的涂层具有更好的隔绝腐蚀介质效果和耐腐蚀性能。     

植酸和唑类衍生物复合转化膜的制备及其机理研究

为改善植酸单独使用时难以在铜表面形成完整且致密转化膜的问题，采用浸渍法在铜表面制备含植酸(PA)和不同唑类衍生物的转化膜，利用接触角测试仪、电化学工作站、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)表征了转化膜的疏水性、耐腐蚀性、表面形貌及成分，使用X射线电子能谱仪(XPS)对耐蚀性能最佳的PA+BTA转化膜的成膜机理进行分析。结果表明：加入不同唑类衍生物所形成的转化膜的耐腐蚀性提高，其中加入苯并三氮唑(BTA)和植酸的转化膜的接触角达到最大值(135.51°),腐蚀电流密度达到最小值(2.050×10^-7 A/cm²),阻抗值超过90 kΩ;观察PA+BTA转化膜的SEM形貌发现，该转化膜在铜基底表面分布均匀且致密；对PA+BTA转化膜进行XPS谱分析，发现PA和BTA均参与了转化膜的形成，在铜基底表面生成了PA-Cu和BTA-Cu配合物，能有效保护铜基底。     

考虑摩擦切向力的弹塑性粗糙表面接触模型

基于接触微凸体由弹性变形向弹塑性变形及最终向完全塑性变形的转化皆是连续和光滑的假设,提出一种综合考虑弹塑性变形以及摩擦切向力等因素的新型粗糙表面接触模型。通过分析不同塑性指数以及载荷条件下该模型与ZMC模型以及GW模型预测。结果发现:在低塑性指数、小法向接触载荷情况下,该模型预测的真实接触面积相比ZMC模型偏小,甚至比GW模型预测的真实接触面积偏小,但是随着法向接触载荷的增加,该模型预测的真实接触面积逐渐增大,并超过ZMC模型以及GW模型预测结果;在高塑性指数下,该模型预测的真实接触面积即使在小法向接触载荷情况下也相比ZMC模型以及GW模型预测的真实接触面积大,且随着载荷的增加,真实面积之间的差距也逐渐增大;随着塑性指数的增加,该模型预测的真实面积超过GW模型以及ZMC模型预测值的临界载荷逐渐减小。     

面向口腔软接触的蔗糖溶液润滑特性研究

低摩擦特性的饮品具有较好的顺滑感和吞咽的舒适性,而蔗糖是常见饮品的主要成分,口腔环境下蔗糖溶液的润滑特性研究将有助于发现低摩擦饮品的影响因素。配制6组不同质量分数的蔗糖溶液,开展蔗糖溶液黏度随剪切速率的变化试验；通过聚二甲基硅氧烷制备球-盘的软接触摩擦副,对蔗糖溶液的润滑特性进行研究；建立口腔软接触的滑移模型,将滑移模型中摩擦系数结果与同等条件下试验结果对比。研究结果表明:6组蔗糖溶液近似为牛顿流体,且随着蔗糖质量分数的增加,溶液黏度也逐渐升高；蔗糖溶液的润滑性能与速黏积(uη)密切相关,随着uη的增加,蔗糖溶液的平均摩擦系数经历了先稳定后减小再增加的变化,属于Stribeck曲线的典型特性,uη在0.001~0.010Pa·m时,蔗糖溶液有较低的摩擦系数；软接触滑移模型能够获得光滑和粗糙表面条件下蔗糖溶液在流体润滑区域内润滑性能,并验证同等工况参数下部分试验结果的有效性。研究结果旨在为口腔环境下流体食品润滑状态的判别和饮品的研发提供技术参考。     

氧化石墨烯增强碳纤维磷酸盐粘结陶瓷涂层在不同温度下的摩擦学性能

为提高碳纤维(CF)在磷酸盐粘结陶瓷涂层(PBCC)中的界面性能，从而提升高温下PBCC的耐磨损性能，采用电泳沉积法将氧化石墨烯(GO)片材附着到碳纤维(CF)表面，制备出CF-GO杂化纤维，研究未添加和添加CF-GO杂化纤维的PBCC在不同温度下的摩擦学行为。利用扫描电镜(SEM)和拉曼光谱表征CF-GO样品的表面形貌和结构。利用SEM、摩擦磨损试验机和光学轮廓仪对未添加和添加CF-GO杂化纤维的PBCC在不同温度下的摩擦学性能进行表征。结果表明：随着温度从25℃升至100℃,未添加和添加2%(质量分数)CF-GO杂化纤维的PBCC的摩擦系数均随温度的升高而升高，并且添加杂化纤维的涂层的摩擦系数波动值明显低于未添加杂化纤维的涂层；添加2%CF-GO杂化纤维的PBCC的摩擦系数在不同温度下均小于未添加杂化纤维的PBCC,由此可知，杂化纤维的引入有效降低了涂层的摩擦系数以及当摩擦工况的温度升高时摩擦系数的波动值，提高了涂层的摩擦学性能的稳定性；常温下添加CF-GO杂化纤维的PBCC的磨损量高，高温下未添加CF-GO杂化纤维的PBCC的磨损量高，由此可知，CF-GO杂化纤维的加入在常温下使...     

碳纤维和纳米氮化硼增强聚醚醚酮/聚四氟乙烯复合材料的摩擦学性能研究

以碳纤维（CF）为增强相，添加不同含量的纳米氮化硼（h-BN），通过注塑成型的方式，制备了聚醚醚酮/聚四氟乙烯（PEEK/PTFE）复合材料样条，使用力学试验机进行拉伸试验，利用摩擦试验机进行表面摩擦试验，并利用白光仪对磨痕数据和三维形貌进行观测，使用SEM对磨痕进行观测与分析。结果表明：随着h-BN含量的增加，PEEK/PTFE复合材料样条最大应力先增加后减小；当h-BN含量分别为3%、6%时，PEEK/PTFE复合材料样条的最大应力分别为174 MPa、165 MPa。与PEEK/PTFE相比，单独添加CF的样品摩擦系数降至0.23。同时添加CF、h-BN时，复合材料样条的摩擦系数均降低；h-BN含量分别为3%、6%时，复合材料样条的摩擦系数分别为0.06、0.09。随着h-BN含量的升高，PEEK/PTFE/CF/h-BN复合材料的磨损率先降低后升高。h-BN含量为3%时，复合材料样条的磨损率最低。