纳米铜颗粒添加剂粒径对润滑油摩擦性能影响的分子动力学和试验*

在润滑油中添加纳米颗粒可以有效减少摩擦磨损,大多数研究只集中在纳米颗粒的性质对摩擦性能的影响,很少考虑到颗粒粒径与表面粗糙度对摩擦性能的耦合作用。采用分子动力学（MD）模拟和试验的方法研究纳米铜颗粒添加剂粒径对润滑油摩擦性能的影响。建立具有凸峰和凹槽的粗糙壁面边界润滑MD模型,模拟300MPa下两固体壁面相对剪切速度为5 m/s时,5种粒径的纳米Cu颗粒分别在不同粗糙度壁面下的力学性能。定量计算出摩擦表面的应力、磨损量、摩擦力、正压力和摩擦热。同时,采用微纳米划痕仪测量含纳米Cu颗粒润滑油的摩擦因数。结果表明,颗粒的粒径和壁面粗糙度对润滑油的摩擦性能具有耦合作用;在剪切过程中纳米颗粒会填充壁面凹坑、形成保护膜、减少摩擦磨损、提高承载能力和降低壁面摩擦热。当壁面粗糙度较小、处于边界润滑状态时,Cu颗粒添加剂会增大体系的摩擦力;当壁面粗糙度较大、处于混合润滑状态时,Cu颗粒添加剂会减小体系的摩擦力;当颗粒粒径与壁面凹槽深度的比值D/h在1.05～1.12范围内,即颗粒直径略大于凹槽深度时,润滑油的摩擦性能最优,摩擦力和磨损量较小、油膜承载能力最大。分子动力学模拟和试验相结合,建立微纳观结构...     

脉冲电化学光整加工中表面形貌变化试验*

探究脉冲电化学光整（PECF）加工过程中表面形貌变化特性及其工艺能力。在能实现表面良好加工效果的参数范围内, 对 304 不锈钢车削与磨削表面进行脉冲电化学光整加工,通过对加工前后表面微观形貌变化规律的对比分析,研究脉冲电化学光整加工工艺对不同表面的整平能力。试验结果表明：脉冲电化学光整加工车削和磨削表面所能获得的最终表面粗糙度大体相当,加工后两种表面粗糙度 Ra、R_z 和 R_sm值处于同一量级,分别达到 0.09、0.7、50 μm 左右。表面微观形貌趋于一致, 表面完整性良好,表面特征指标不具有显著差异性。脉冲电化学光整加工车削和磨削表面的形貌变化过程有所差别,车削表面存在由原始表面形貌向脉冲电化学光整加工表面形貌转变的一段中间过程,磨削表面形貌则在短时间内迅速转变为脉冲电化学光整加工表面形貌。对原始表面较为粗糙的零件或者难以采用磨削加工的薄壁件,PECF 加工是一种具有实际应用价值的加工方式,且对于一些具有特殊要求的功能性表面形貌,车削后进行 PECF 加工可能成为一种新的加工方法。     

预制表面梯度应变层增强高铁制动盘的耐磨性能EI北大核心CSCD

随着客运铁路高速化,列车制动盘的磨损日益加剧,严重威胁列车服役的安全性。为了提高低碳马氏体钢制动盘的耐磨性,采用表面机械研磨处理(SMAT)技术在材料表面制备梯度组织,进而延长材料的服役寿命。结果表明:经SMAT处理后,样品表面形成厚约180μm的梯度应变层,切应变沿深度呈梯度分布。板条马氏体被挤压成塑性流线,在最表层形成亚微米晶和条状结构。微米划痕试验发现,样品表层材料的硬化率和摩擦性能随着深度呈梯度变化,耐磨性相比基体增强了1.2倍。在循环应力作用下,靠近样品表面的马氏体晶粒被细化,最表层材料的位错密度比基体提高了14.6倍,从而提高了制动盘钢的表面硬度和耐磨性。此外,与其他铁路耐磨材料相比,样品表现出较高的应变硬化速率。研究成果可为制动盘梯度应变层的工程应用提供参考。     

Cu/Co多层膜表面粗糙度及织构演化机制

薄膜材料中的微观结构和织构特征对其性能有重要的影响作用,但目前薄膜中微观结构和织构的关系尚未清楚。以Cu/Co多层膜为对象,研究薄膜中的表面粗糙度和织构。采用磁控溅射法在单晶Si基底上制备Cu/Co多层膜,通过扫描电子显微镜和原子力显微镜对多层膜的表面粗糙度进行逐层表征,结合薄膜外延生长模型分析薄膜表面自由能的层间差异对薄膜生长模式和表面粗糙度的影响。结果表明,在Si基底上沉积的Cu薄膜呈岛状模式生长,表面粗糙度较小;继续在Cu薄膜上沉积的Co薄膜亦呈岛状模式生长,表面粗糙度增加;最后在Co薄膜上沉积的Cu薄膜,趋向于层状模式生长,表面粗糙度下降。此外,利用XRD与EBSD分析Cu/Co多层膜的织构演变行为,发现在Cu和Co层交替沉积的过程中,织构类型由{111}变为{0001}再变为{111},织构强度逐渐变弱。分析表明,薄膜的织构强度与其表面粗糙度存在一定关系,Cu薄膜中{111}织构强度越高,薄膜的表面粗糙度越小。通过明确Cu/Co薄膜生长过程中的织构演化规律以及织构与微观结构的相互作用,可为薄膜制备技术和性能调控的研究提供一定启示及参考意义。     

玄武岩短纤维增强硅橡胶复合材料的制备及性能

采用玄武岩短纤维(BF)增强硅橡胶,制备了BF/硅橡胶复合材料,考察了硅烷偶联剂的种类、BF用量以及硫化条件对复合材料力学性能的影响,并用扫描电子显微镜观察了复合材料的微观形貌。结果表明,用KH 550对BF进行表面处理,所得复合材料的力学性能优于以Si 69处理的材料;当BF用量为20份时,BF/硅橡胶复合材料的力学性能最好;制备复合材料的最佳硫化条件为10 MPa×175℃×25 min;用KH 550处理BF,BF与硅橡胶的相容性比用Si 69处理的好。     

多巴胺用于表面修饰的研究进展

综述了多巴胺的聚合机理以及近年来聚多巴胺涂层分别作为一级和二级反应平台对材料表面进行修饰的研究进展情况,提出了多巴胺在橡胶与骨架材料的黏合领域应用的一些新设想。     

《彩色电镀技术》

何生龙编著,化学工业出版社出版。定价27元。本书是《实用电镀技术丛书》(第二批)的一个分册。彩色电镀是金属(包括非金属表面已金属化的)表面装饰工艺的重要组成部分。它能使产品显得雍容华贵,五彩缤纷,提高产品档次及市场竞争力。本书分十章介绍了电镀有色金属镀层、表面着色技术、表面染色技术,电镀仿金色、古铜色、古旧色、枪色,以及干法电镀和电泳涂装等多个工艺。书中有多达200多个实用且没有代号的配方,信息量大,可操作性强。     

不同形貌纳米氧化锌的制备及其对有机催化反应活性的影响研究进展

纳米氧化锌是沿C轴具有较强极性的极性晶体,改变外部反应条件可以制备出棒状、层状、球状、花状等形貌多样的纳米级氧化锌晶体。近年来很多文献报道不同形貌的纳米氧化锌作为催化剂对甲醇合成、甲醇水蒸气重整制氢、乙醇水蒸气重整制氢等有机催化反应的活性不同。本文综述了反应溶剂、锌源、表面活性剂和pH值等反应条件对纳米氧化锌形貌影响的研究进展以及不同形貌的纳米氧化锌作为催化剂载体或催化剂活性组分对有机催化反应活性的影响。     

CTAB对介孔γ-Al_2O_3性质的影响

以硫酸铝和偏铝酸钠为原料,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)溶液为成胶底液,采用水热并流成胶法制备拟薄水铝石,经600℃煅烧后得到γ-Al2O3。通过N2吸附、XRD、SEM、TEM等表征方法考察CTAB加入量、合成pH值等条件对产物比表面积、孔体积、平均孔径、形貌及晶型的影响。结果表明,CTAB作为一种阳离子表面活性剂,能够在酸性和碱性条件下都起到增大比表面积、孔体积、平均孔径和减少团聚的作用,对γ-Al2O3孔结构和形貌也有显著影响;当成胶底液中溶入CTAB的量与理论计算应沉淀出的Al2O3量的摩尔比为0.14∶1时,所制得Al2O3的比表面积、孔体积和平均孔径最大:当pH=8时,达到385.45m2/g、1.14cm3/g和11.9nm;当pH=6时,达到382.43m2/g、0.94cm3/g和9.8nm;在CTAB加入量相同的情况下,碱性反应条件所制得γ-Al2O3的孔体积、平均孔径和晶粒尺寸更大。     

新型含氟季铵盐表面活性剂的合成与表面性能

以N-甲基二乙醇胺(MDEA)和全氟己基乙基碘为主要原料,合成了一种新型的含氟季铵盐表面活性剂。通过单因素和正交实验,考察了溶剂、反应温度、反应物摩尔比、溶剂体积和反应时间对MDEA转化率的影响,探讨优化出最佳工艺条件:溶剂为正丁醇,反应温度90℃,n(全氟己基乙基碘)∶n(MDEA)=2.5∶1,溶剂体积为8 mL,反应时间为42 h,转化率达到93.75%。通过傅里叶红外吸收光谱、质谱和核磁共振谱对目标产物进行表征,并通过测定其水溶液的表面张力研究了产物的表面活性。其临界胶束浓度(CMC)为1.518 mmol/L,临界胶束浓度下的表面张力(γCMC)为9.3 mN/m;单分子饱和吸附量、单分子饱和吸附面积和胶束化标准自由能分别为0.354×10-10 mol/cm2、4.69 nm2和-26.03 kJ/mol。与同类产品相比较,产物具有优异的表面性能。