纳米颗粒增强铜基摩擦材料的摩擦学性能

基于粉末冶金法分别制备了纳米氮化铝和纳米石墨增强铜基摩擦材料,研究了纳米颗粒对铜基摩擦材料的摩擦磨损和耐热性能的影响规律.采用扫描电子显微镜(SEM)分析了材料的微观结构和磨损形貌,并利用惯性摩擦磨损试验机考核其摩擦学性能.实验结果表明:与未添加纳米颗粒的摩擦材料相比,添加纳米氮化铝和纳米石墨的摩擦材料的摩擦因数高而稳定,且随接合次数增加无明显衰退现象;耐磨性能分别提高了25％和11％;耐热性能分别提高了18％和25％.未添加纳米颗粒的摩擦材料的磨损机制主要为犁沟式磨料磨损,纳米氮化铝和纳米石墨能减少摩擦材料的磨料磨损,从而增强了摩擦材料的耐磨性.实验结果显示,纳米氮化铝和纳米石墨可显著提高铜基摩擦材料的摩擦学性能.     

纳米石墨烟幕对红外激光的消光特性研究

文中分析了纳米石墨作为烟幕干扰材料的吸波特性,在喷洒纳米石墨质量不同的情况下,利用烟幕箱测试了1.06μm和10.6μm两种波长激光透过率与时间的关系曲线,用滤膜称重法测量了纳米石墨烟幕在不同时间段的质量浓度,从而测得了纳米石墨对两种红外激光的平均质量消光系数,分别为1.2791m2·g-1和1.0252m2·g-1,表明纳米石墨对红外激光具有显著的干扰效果.     

纳米石墨在非水介质中的分散

改变超声工艺条件、分散介质、分散剂及其用量来改善纳米石墨在非水介质中的分散稳定性,并通过测试含纳米石墨悬浮液的稳定时间、黏度及吸光度,表征纳米石墨在分散介质中的分散状态。研究结果表明,最佳超声条件:30℃,20—25min;二甲基硅油为最佳分散介质,纳米石墨质量分数为0.03%,钛酸酯偶联剂NDZ-105为最佳分散剂,其最佳添加质量分数为2%。     

纳米石墨/聚氨酯复合涂层的制备及耐腐蚀性能

为研制高性能电力金具防护涂层,首先,以羟基丙烯酸树脂和异氰酸酯为主要成膜物质,纳米石墨为填料,制备了不同纳米石墨含量的纳米石墨/聚氨酯复合涂料;然后,将涂料喷涂在电力热镀锌钢上,固化干燥后得到纳米石墨/聚氨酯复合涂层;最后,测试了纳米石墨/聚氨酯复合涂层的力学性能和耐磨性,并采用模拟酸雨试验、中性盐雾试验及电化学阻抗谱（EIS）研究了纳米石墨/聚氨酯复合涂层的耐腐蚀性能。结果表明:添加纳米石墨后,涂层与热镀锌钢的附着力有所提高,纳米石墨含量为2.0wt%的纳米石墨/聚氨酯复合涂层的耐磨性比未添加纳米石墨的空白涂层提高了92%,并且涂层中纳米石墨的分布较均匀,表现出良好的耐腐蚀性能。 所得结论表明在涂层中添加适量的纳米石墨可以提高涂层的耐磨性和耐腐蚀性能,进而可将涂层用于电力金具的表面防护。      

镀镍纳米石墨微片/丙烯酸酯磁性压敏胶的制备与性能

以天然膨胀石墨(EG)为基本原料,采用超声分散法制得NanoG(纳米石墨微片);然后采用化学镀法制得磁性填料Ni-NanoG(镀镍纳米石墨微片);最后采用溶液共混法制得丙烯酸酯磁性PSA(压敏胶)——Ni-NanoG/PSA。研究结果表明:NanoG表面覆盖了一层均匀紧凑的金属Ni,Ni-NanoG中O-H与丙烯酸酯PSA中O-H之间已形成了氢键,故Ni-NanoG已均匀分散在丙烯酸酯PSA中;当w(Ni-NanoG)=20%时,Ni-NanoG/PSA的磁性能和粘接性能俱佳,其饱和磁化强度(Ms)为11.96 emu/g,矫顽力(Hc)为1.38 Oe,180°剥离强度为0.62 kN/m和剪切强度为0.81 MPa。     

表面活性剂在润滑油中对纳米石墨分散稳定性的影响

考察Span80、Tween80、油酸、十六烷基三甲基溴化铵和十二烷基苯磺酸钠5种表面活性剂在润滑油中对纳米石墨的分散稳定性,对超声波振荡的效用和作用时间进行评估,并就表面活性剂含量对纳米石墨在润滑油中分散稳定性的影响进行研究。结果表明,油酸在5种表面活剂中对纳米石墨的分散效果最好,适当时间的超声波振荡有助于提高纳米石墨在润滑油中的分散稳定性,质量分数2%的油酸显示出最好的分散效果。这可能是由于油酸具有低的HLB值和属于L型吸附等温线类型。     

还原纳米石墨/聚氨酯导电胶的制备与性能研究

利用异氰酸酯与多元醇在不同的反应条件下制取三种性能不同的聚氨酯(PU)预聚体(PUⅠ、PUⅡ和PUⅢ),然后分别与还原纳米石墨(RNG)、三羟甲基丙烷(TMP)混合制备三种RNG/PU导电胶(RNG/PUⅠ、RNG/PUⅡ和RNG/PUⅢ)。运用多种检测手段对导电胶的导电性能、力学性能和热稳定性能进行了分析。结果表明:随着RNG质量分数的增加,三种导电胶的导电性能均增强,其导电逾渗阀值分别为10.0%、16.7%和20.0%;导电胶的拉伸剪切强度随RNG质量分数的增加呈先升后降的趋势,当w(RNG)=20%时导电胶的拉伸剪切强度为1.37～4.40MPa;RNG的加入使导电胶的热稳定性能明显提高。     

含添加剂蓖麻油切削液的拉削加工性能研究

为研究绿色切削液对拉削加工性能的影响,采用超声搅拌纯净水(W)、蓖麻油(O)、活化剂(S)和纳米石墨(G)制成了不同配比的油-水(W-O)、油-水-活化剂(WO-S)和油-水-活化剂-石墨(WOS-G)三类切削液,并进行了雾化喷射拉削试验。试验结果表明：蓖麻油和活化剂的加入,有利于减小拉削负载,而纳米石墨的加入,在蓖麻油和活化剂作用下会发生“团簇”效应,增大摩擦因数,不利于减小拉削负载;经对比,含水88.5%、蓖麻油10%和活化剂1.5%（均为质量分数）的WO-S切削液的应用效果最好, 与干拉削相比,拉削负载的高值和低值分别减小了17.0%和18.5%,基频幅值减小了10.6%,前5个刀齿的平均粘屑数量减少了35.8%,而全部刀齿的平均粘屑数量减少了23.0%。     

纳米石墨/铝基复合材料的摩擦磨损性能

采用粉末冶金和热压烧结的方法制备了纳米石墨/铝基复合材料,分析了纳米石墨加入量对复合材料摩擦磨损性能的影响.结果表明:纳米石墨的加入量为1%时,在基体中易于分散,可以显著降低复合材料的摩擦因数;但随着纳米石墨含量的增加,材料的磨损量也相应增大.     

纳米石墨对铝基复合材料阻尼性能的影响

石墨因具有较高的阻尼性能,成为提高铝基复合材料阻尼性能的理想增强体。本文用爆轰合成的纳米石墨粉作为增强体,采用粉末冶金的方法,对纳米石墨(n-G r)-A l-Mg-S i复合材料进行了热压。X射线衍射表明烧结体中出现了Mg2S i强化相,场发射扫描电镜分析表明加入1%(质量分数)纳米石墨可以较好地分散在铝基材料中。通过对其阻尼性能进行研究,表明纳米石墨可以使复合材料的阻尼性能提高10%以上。