纳米Cu粉填充碳纤维/PTFE复合材料的摩擦磨损性能

考察纳米Cu粉含量、粒径对碳纤维/PTFE复合材料摩擦磨损性能的影响,采用扫描电子显微镜分析磨损面和对偶面转移膜形貌,并探讨其磨损机制。结果表明:纳米Cu粉能提高碳纤维/PTFE复合材料的耐磨性,在高载荷下,纳米Cu粉的增强效果更加明显;纳米Cu粉的粒径越小,复合材料的耐磨性越好;添加质量分数0.3%纳米Cu粉的碳纤维/PTFE复合材料耐磨性最优,1.4 m/s,200 N下实验条件下,其磨损率比未添加时降低了45%;SEM分析显示纳米Cu粉能在对偶面上形成平整致密的转移膜,具有显微增强作用。     

填料种类对聚苯酯基复合材料摩擦学性能的影响

在聚苯酯(Ekonol)中分别添加不同种类的填料,制备出一系列性能不同的Ekonol基复合材料,研究了填料的形态、性质对Ekonol复合材料摩擦磨损性能的影响,分析了磨损面、对磨面转移膜形貌,并探讨了摩擦磨损机制。结果表明,在填料的填充量相同时,层状固体润滑剂聚四氟乙烯(PTFE),由于从本质上改善了非熔融Ekonol的内部粘结,且协助形成较为连续、平滑的转移膜,对Ekonol摩擦学性能的改善最为明显;其次为纤维状填料。相比于尺寸细微的六钛酸钾晶须,粗大的玻璃纤维(GF)或碳纤维(CF)之间相互交错,对Ekonol起到了较好的承载骨架作用,更为有效提高Ekonol的摩擦学性能。GF比CF与Ekonol之间的亲和性较好,对应于GF/Ekonol复合材料的摩擦学性能优于CF/Ekonol复合材料;纳米颗粒填料对Ekonol有着弥散增强作用,但对Ekonol摩擦学性能的改善效果最差。     

聚合物复合材料自润滑体系内外因素的摩擦学相互作用

从聚合物基复合材料在不同无润滑工况下的设计角度,讨论了高温、高压、高速、对偶、气体介质等外部因素对不同材料摩擦磨损性能的影响,分析了摩擦磨损机制,分析得出:由于填料、聚合物基体、对偶、工作介质之间存在着复杂的非线性相互作用,摩擦化学反应的程度与类型不同,不同填料填充聚合物基复合材料都有各自适用的摩擦系统,没有任何一种材料能适用于所有摩擦系统;指出目前摩擦学理论多建立在常温低压低速体系下,这与工程应用实际相脱节,对于复合材料在极端工况下的摩擦学机制、内外因素相互作用的研究,还有待进一步深入展开。     

OTS自组装改性PTW增强PTFE复合材料的非等温结晶动力学EI北大核心

采用冷压烧结的方法制备了纯聚四氟乙烯(PTFE)、未处理钛酸钾晶须(PTW)及十八烷基三氯硅烷(OTS)自组装改性PTW填充的PTFE复合材料。研究了PTFE及改性前后PTW的静态接触角,用差示扫描量热(DSC)法并结合Jeziorny方程研究了PTFE及其填充改性前后PTW复合材料的非等温结晶动力学。结果表明,Jeziorny方程能够较好地描述复合材料的非等温结晶动力学,PTW在PTFE基体中起异相成核作用,加快了PTFE的结晶速率。OTS能够明显提高PTW的憎水性能,这使PTW的异相成核能力得到增强。     

钛酸钾晶须增强聚四氟乙烯复合材料摩擦磨损机制的研究

研究了钛酸钾晶须(PTW)对聚四氟乙烯(PTFE)复合材料力学及摩擦学性能的影响,并与碳纤维(CF)和玻璃纤维(GF)的填充效果进行了比较.结果表明:加入PTW后,PTFE的硬度、冲击强度、拉伸强度、弯曲强度、压缩强度及耐磨性能比纯PTFE的分别约提高了10%、30%、20%、15%、20%和300倍;PTW/PTFE的耐磨性能要优于GF/PTFE及CF/PTFE.SEM研究表明: PTW/PTFE的内部结构比GF/PTFE及CF/PTFE的均匀致密,具有显微增强效果;PTW/PTFE的磨损面比GF/PTFE及CF/PTFE的要平整,其转移膜也较GF/PTFE及CF/PTFE的更为均匀、连续、致密.     

蓖麻油多元醇在聚氨酯硬泡中的应用研究

以可再生的蓖麻油为主要原料,与甘油进行酯交换反应制备蓖麻油多元醇,通过红外光谱和分子量分布,分别考察了蓖麻油/甘油不同配比、不同温度和不同反应时间下的醇解产物性质。结果证明,在一定的催化条件下,200℃下反应3h蓖麻油多元醇羟值最高达434mgKOH/g,同时蓖麻油反应转化率最高。将此蓖麻油多元醇应用于聚氨酯硬泡中,显示出较好的泡沫性能。     

溴化蓖麻油多元醇合成及其制备的阻燃聚氨酯硬泡性能

采用可再生的醇解蓖麻油多元醇为原料,与液溴进行加成反应制备溴化蓖麻油多元醇,通过红外光谱证实发生了溴化反应,并测定了产物粘度、羟值、酸值.通过发泡实验和氧指数、烟密度、水平燃烧等测试手段,考察了溴化蓖麻油基聚氨酯硬泡发泡参数和阻燃性质,并与工业级阻燃荆雅保RB-79制备的聚氨酯硬泡进行比较.结果表明,由溴化蓖麻油多元醇...     

烧结法制备含低水溶钾的六钛酸钾晶须

研究了烧结法制备的六钛酸钾晶须（PTW）中的水溶钾.实验发现：水溶钾并不是来自PTW晶体的溶解;水溶钾溶出很缓慢;悬浮液pH值随水溶钾含量增加而升高.根据实验现象,从PTW生长机理分析认为PTW表面纳米缝隙中存在的微量K₂O导致水溶钾的产生.将烧结法制备的PTW在pH=4.5的溶液中浸泡8 h以上或者超声波清洗,可以获得水溶钾含量少于0.1‰（质量）,且满足复合材料使用要求的PTW.硅烷偶联剂(A186) 改性PTW不影响水溶钾析出,而无机包裹(SiO₂) PTW水溶钾析出减少.     

不同介质中聚四氟乙烯复合材料的摩擦磨损性能

分别在碱液、水、油和干摩擦条件下考察了碳纤维和玻璃纤维填充聚四氟乙烯复合材料的摩擦磨损性能。利用SEM观察了不同介质中磨损面和对摩面的形貌，并探讨了其磨损机理。结果表明，不同介质中摩擦系数的大小关系是μ干>μ水或油>μ碱，磨损率是W水>W干>W碱或油。水、碱和油都不同程度地阻止了转移膜的形成。碱液和油具有很好的冷却与润滑作用，摩擦系数低，磨损小；然而水分子降低了填料和基体的界面粘接强度，造成犁削和磨粒磨损加重。     

非平衡热力学在摩擦领域聚合物复合材料设计中的应用

以自润滑材料和摩擦材料为例,基于非平衡热力学原理从热量产生和传递的根本问题出发,研究摩擦系数和热导率对材料接触面温度的影响,指导聚合物基复合材料的设计。对于自润滑材料来说,将摩擦热量产生和传递过程假设成两个过程的串联,发现摩擦热产生是摩擦系统整体稳定运行的关键控制因素。对于摩擦材料来说,将摩擦热量传递过程假设成传递热量和分配热量两个过程的并联,发现需采用降低刹车片热导率的逆向思维降低接触面温度。