碱处理的竹纤维填充聚甲醛复合材料的摩擦学特性

采用不同质量分数的NaOH处理的竹纤维填充聚甲醛(POM),通过双螺杆挤出机造粒然后注塑制备一系列POM复合材料试样,并考察其摩擦磨损性能。结果表明:质量分数10%NaOH碱液对竹纤维除杂效果最佳,处理后竹纤维极性降低,纤维润湿性提高,从而改善了与POM的相容性;随着NaOH质量分数的增加,竹纤维填充复合材料的摩擦因数稳定提高,磨损率总体降低,其中质量分数12. 5%NaOH处理的竹纤维填充POM复合材料的干滑动摩擦因数为0. 15,磨损率相比纯POM下降44. 6%。通过对不同摩擦副磨损表面的SEM分析,探讨其磨损机制。结果表明:纯POM表面留下了很深的磨损沟槽,表面破损严重,而竹纤维改性后的复合材料表面没有出现明显的沟槽和划痕,而是产生了微弱的剥离裂纹和零散的颗粒,表现为疲劳磨损。     

废弃XLPE增强HDPE的力学和摩擦性能研究*

采用机械粉碎法制备出废弃交联聚乙烯(XLPE)原料,并用转矩流变仪混炼出XLPE增强的XLPE/HDPE复合材料,再用微型注塑机将复合材料加工成型。使用电子万能试验机、摆锤冲击试验机与摩擦磨损试验机测试复合材料的拉伸性能、缺口冲击强度与摩擦磨损性能,并通过扫描电镜(SEM)观察表面形貌并分析摩擦磨损机制。结果表明:随着XLPE填充量的增加,复合材料的拉伸性能呈现轻微下降的趋势,缺口冲击强度先增加后减小,比磨损率呈现先增加后减少再增加的趋势,而摩擦因数变化不大;当复合材料的XLPE质量分数为6%时,缺口冲击强度比HDPE材料提高了25.6%,比磨损率下降了10%。可见添加少量废弃的XLPE,可以提高复合材料的缺口冲击性能,且对复合材料的摩擦性能影响不大。XLPE/HDPE复合材料的磨损机制主要为磨粒磨损,若废弃XLPE添加量过多时,表现为疲劳磨损。     

三峡工程船闸反弧门耐磨轴承的试验研究

三峡工程连续梯有船闸，水头高，启闭频繁，且为多级船闸，彼皮互相影响，因此，要求船闸反弧门轴承承载力大、耐磨性好、可靠性高。通过摩擦对比试验，测定了ＧＹ－５０与ＴＳ－７０两种固体自润滑轴承的摩擦系数、稳定磨损率。试验结果表明，ＴＳ－７０轴承摩擦系数小，耐磨性好，其使用寿命可满足在三峡工程中至少使用三年的设计要求。     

PTFE编织复合材料重载关节轴承的旋转摩擦特性

介绍了自制的重载摩擦试验机的工作原理及性能特点,其最大加载压力为1000 kN, 旋转与摆动调速范围宽。在转速为2.5 r/min时,测试了PTFE编织复合材料关节轴承承载力与摩擦系数的关系,以及摩擦的时间效应。在承载力为135 MPa时,测试了轴承的磨损曲线、轴承的升温以及摩擦系数随连续摆动时间变化的关系曲线,试验结果表明,其承载力为25~135 MPa时,干摩擦系数为0.038~0.061。通过扫描电镜分析了轴承失效机理,在摆动的过程中PTFE不断被挤出,轴承自润滑功能下降,导致编织基体材料发生磨损。     

含钪铝合金的钎焊工艺

探讨了Al-Zn-Mg-Sc-Zr铝合金采用炉中钎焊的可行性。结果表明，通过选用合理的钎料和钎剂组合以及优化试验条件下的钎焊工艺参数，可获得焊缝表面成形良好的钎焊接头。对获得的接头进行力学性能测试，结果表明，文中试验条件下获得的钎焊接头具有相对较高的抗剪强度；金相组织观察显示，钎缝金属组织致密，未发现有气孔、夹渣和微裂纹等焊接缺陷；扫描电镜观察显示接头拉伸断口大部呈韧性断裂机制。钎缝微区成分分析表明钎料与母材之间存在明显的合金元素互扩散，钎缝与母材之间结合良好；X射线衍射相结构分析表明，接头钎缝金属中含有Al，Sc、Al，Zb等组成相，对提高接头抗翦强度具有重要作用。     

Tribological behavior of high specific strength PTFE-Al alloy composite

Solid lubricants lead to substantial weight savings relative to the use of liquid lubricant, especially in the weight-conscious aerospace industry. A new PTFE-Al alloy composite（A） containing 60% area proportion of PTFE composite was developed. Another type of common metal-plastics multilayer composite, also called DU, was selected for a comparative investigation. Friction and wear tests were carried out in an oscillating sliding tribotester in air at an oscillating frequency of 0.13 Hz and contact mean pressures from 10 to 80 MPa. The composites slid against a 38CrMoAlA steel shaft. The results show that the composite A exhibits low coefficient of dry sliding friction less than 0.1 and long wear life of 2 000 m. This is because the composite A can provide a sufficient solid lubrication during the whole tests. SEM examination of the transfer films for the composite A confirms that uniform, thin and coherent transfer films are prerequisites for low friction and good wear resistance.     

TC4-PTFE复合材料的结构设计与摩擦磨损性能

利用Ansys有限元法对钛合金(TC4)-聚四氟乙稀(PTFE)自润滑复合材料进行结构分析与设计,通过压缩试验与摩擦磨损试验测试了两种不同TC4-PTFE面积比新材料的承载力、摩擦系数和磨损曲线。结果表明,新型复合材料的比强度高,抗压强度达到400MPa,摩擦系数为0.1左右;在承载力为80MPa压应力、摆动频率8次/min及摆角±30°的苛刻条件下,摆动2000次后,达到稳定磨损阶段,磨损率较低(0.0094mg/摆次)。试验证明新型复合材料可用于航空宇航工程。     

高强铝合金-PTFE纺织复合材料的摩擦磨损性能

将PTFE纺织复合材料粘结到高强铝合金背衬上,制备成铝合金-PTFE纺织复合材料。选择航空工业常用的3层复合材料(DU)作对比实验。摩擦磨损实验在摆动实验机上完成,实验条件为:载荷为10~80MPa,摆动频率8次/min,摆角为±30°,相对湿度(70±5)%。实验结果证实铝合金-PTFE纺织复合材料的摩擦因数大约0.055,摆动磨损寿命大约2.5万次,均优于DU材料。可见,这种高比强的新型复合材料适用于航空航天工业。     

铜/塑自润滑材料的结构优化及性能

利用ANSYS有限元法对铜/塑自润滑滑块进行了结构优化.在正压力不变的条件下,对两种不同截面的滑块进行了承载力和摩擦对比实验.结果表明:圆柱截面滑块的极限承载力为82.1 kN/cm,而菱形截面滑块的极限承载力为65.9 kN/cm,两种不同截面自润滑滑块的干摩擦因数均小于0.1,与有限元法的优化结果一致.