PET短纤维/硅灰石晶须/硅树脂混杂材料的拉伸性能表征

研究了PET短纤维和硅灰石晶须混杂增强硅树脂复合材料的拉伸性能。结果表明,相对少量硅灰石晶须加入到PET/硅树脂体系中会降低PET纤维的增强效果,材料的拉伸强度降低,但当硅灰石晶须的加入量很多时,材料的拉伸强度反而会明显提高。笔者对硅灰石晶须的加入量对PET短纤维增强系数的影响进行了定量分析。     

泡沫镍/环氧树脂/碳化硅双连续相复合材料的拉伸性能

制备不同添加量碳化硅、不同规格泡沫镍增强的环氧树脂双连续复合材料,对其拉伸性能进行了评价。结果表明,泡沫镍的孔径较小、体密度较大时复合材料的拉伸强度高,碳化硅添加量对力学性能的影响较小。根据对拉伸断口和拉伸曲线的观察和分析,探讨了泡沫镍/环氧树脂/碳化硅双连续复合材料拉伸破坏过程和机制。     

硅灰石填充保鲜膜的性能研究

为增加保鲜膜透气和透湿性能,以LLDPE/LDPE(质量比75∶25)为基材,以硅灰石为填料,制备了不同处理方式和不同添加量的硅灰石保鲜膜。结果表明:随着硅灰石添加量的增加,薄膜的拉伸强度和断裂伸长率逐渐降低,未经处理的硅灰石填充膜的透气和透湿量明显提高,经偶联剂和酸处理的硅灰石能很好地提高与树脂的相容性,薄膜的拉伸强度和断裂伸长率都高于未处理填充膜,且透气系数和透湿系数与空白膜相比也有明显改善。     

碳纤维增强尼龙1010的力学性能及其对摩擦磨损的影响

用碳纤维填充尼龙1010制备了碳纤维增强尼龙复合材料,并对碳纤维增强尼龙复合材料的力学性能和摩擦学性能进行了实验研究。力学实验结果表明:碳纤维增强使尼龙复合材料的拉伸强度、表面硬度增大,碳纤维增强尼龙材料的拉伸强度在20%碳纤维含量时达到最大值;碳纤维表面处理对尼龙复合材料的拉伸强度有很大影响,碳纤维表面氧化处理提高了碳纤维增强尼龙复合材料的拉伸强度。摩擦磨损实验表明:碳纤维增强尼龙复合材料的摩擦系数和磨损率与其拉伸强度和硬度有密切关系。随着拉伸强度和硬度的提高,尼龙复合材料摩擦系数和磨损率降低;摩擦系数和磨损率与拉伸强度具有反比关系,与材料硬度具有二次方程关系,与碳纤维填充量之间存在负指数变化规律。      

不同粒径氮化硼对聚丙烯复合材料性能的影响

以聚丙烯(PP)为基体、不同粒径氮化硼(BN)为填充物,采用熔融共混的方法制备聚丙烯/氮化硼(PP/BN)复合材料。通过耐冲击性能、弯曲性能、拉伸性能分析和热分析,研究BN粒径对PP/BN复合材料性能的影响。结果表明：不同粒径BN均可提高复合材料的冲击强度,试验所用填充PP的两种粒径BN,在填充量为5%时均能让复合材料的冲击强度达到约3.65 kJ/m²,比纯PP基体的冲击强度增加了38.8%;与20μm粒径的BN相比,填充5μm粒径的BN可显著提高复合材料的抗弯折能力;填充两种粒径的BN,均能降低复合材料的拉伸强度和断裂伸长率,且在所研究范围内,复合材料的拉伸强度和断裂伸长率与BN粒径关系不大;复合材料的熔体流动速率随两种粒径BN填充量的增大而表现出先增大后逐渐减小的趋势;填充两种粒径BN,均能提高复合材料的结晶温度,降低复合材料的结晶度,但熔融温度变化不大。     

磨碎玻璃纤维增强环氧树脂复合材料的制备及力学性能研究

用硅烷偶联剂对磨碎玻璃纤维表面进行改性,并制备玻璃纤维/环氧树脂复合材料,采用超声分散对复合材料分散处理,探讨不同磨碎玻璃纤维粉质量比对环氧树脂基复合材料压缩、拉伸性能的影响。研究表明,添加磨碎玻璃纤维后,环氧树脂的强度和硬度显著增强。当磨碎玻璃纤维掺量在15%~25%之间时,复合材料的综合力学性能最好,其压缩强度、压缩模量、拉伸强度最高达到67.1 MPa、1.68 GPa、57.6 MPa,与纯环氧树脂相比提高了24%、35%、34%;断裂伸长率随着掺量的增加逐渐降低,当含量达到30%时比纯环氧树脂的降低了48%,表明添加玻璃纤维粉后环氧树脂脆性增强。目数小粒径较大的玻璃纤维粉对环氧树脂力学性能增强效果更优,但影响程度不如含量对复合材料力学性能的影响大。     

MoS_2和石墨对Ni-Cr基复合材料摩擦学性能的影响

用粉末冶金方法制备Ni-Cr基自润滑复合材料,研究了固体润滑剂MoS_2和石墨对复合材料的机械性能和摩擦学性能的影响。结果表明,随着MoS_2含量的增加,复合材料的显微硬度明显降低;MoS_2添加量从10%(质量分数,下同)增加到15%,复合材料摩擦系数和磨损率的变化并不明显。随着石墨含量的增加,复合材料的显微硬度呈逐渐降低的趋势,在400℃和800℃的摩擦系数呈升高趋势,石墨添加量为10%时室温摩擦系数最小。同时添加5%MoS_2和10%石墨时,复合材料的摩擦系数保持在0.48-0.65,石墨与MoS_2之间存在着协同效应,但是磨损率比添加单一润滑剂时高一个数量级。     

SiC颗粒增强PEEK树脂基复合材料的制备与性能EI

以纯PEEK粉,粒径为10μm的SiC粉为原料,在360℃热压制备了纯PEEK树脂和SiC体积比分别为10%,20%及30%的SiC/PEEK复合材料,并测试了材料的硬度、压缩性能、冲击性能以及摩擦磨损性能,用扫描电镜(SEM)观察了复合材料的断口以及磨损表面.实验结果表明:随着SiC添加量的增加复合材料的相对密度和硬度同时下降;SiC/PEEK复合材料的强度以及韧度随着SiC颗粒添加量的增加逐渐提高,当SiC达到某一含量时可以获得最佳的综合力学性能,此后随着SiC含量的进一步增多,复合材料的脆性增大,强度急剧下降;SiC/PEEK复合材料的摩擦系数随SiC的添加先增大后减小,磨损率逐渐变大,磨损机制由粘着磨损转向粘着磨损与犁削磨损共存最后变成全部的犁削磨损.     

SiC颗粒增强PEEK树脂基复合材料的制备与性能

以纯PEEK粉,粒径为10μm的SiC粉为原料,在360℃热压制备了纯PEEK树脂和SiC体积比分别为10%,20%及30%的SiC/PEEK复合材料,并测试了材料的硬度、压缩性能、冲击性能以及摩擦磨损性能,用扫描电镜(SEM)观察了复合材料的断口以及磨损表面.实验结果表明:随着SiC添加量的增加复合材料的相对密度和硬度同时下降;SiC/PEEK复合材料的强度以及韧度随着SiC颗粒添加量的增加逐渐提高,当SiC达到某一含量时可以获得最佳的综合力学性能,此后随着SiC含量的进一步增多,复合材料的脆性增大,强度急剧下降;SiC/PEEK复合材料的摩擦系数随SiC的添加先增大后减小,磨损率逐渐变大,磨损机制由粘着磨损转向粘着磨损与犁削磨损共存最后变成全部的犁削磨损.     

杜仲翅果壳粉/PVC复合材料力学性能研究

本论文通过采用超微粉碎的方法对杜仲翅果壳进行粉碎、筛选、烘干后与聚氯乙烯(PVC)共混制得PVC木塑复合材料(WPC)。研究了杜仲翅果壳粉的用量及粒径对(未添加DOP及添加DOP)WPC性能的影响。结果表明:经过对添加DOP与未添加DOP的性能对比,发现DOP的加入能够明显改善材料的加工性能,拉伸强度与弯曲强度有明显的降低,而冲击强度则有增加的趋势;随着杜仲翅果壳粉的用量的增加,杜仲翅果壳粉/PVC复合材料的拉伸强度、冲击强度呈现下降趋势,弯曲强度呈现先上升后下降的趋势,硬度基本保持不变,杜仲翅果壳粉的粒径对杜仲翅果壳粉/PVC复合材料的性能影响不大。     

SiO2含量与粒径对PLA/SiO2复合膜性能的影响

目的 为了提高聚乳酸材料的力学性能和气体阻隔性,选择二氧化硅为共混材料,通过改变二氧化硅的粒径和含量,研究SiO2对SiO2/PLA复合膜性能的影响.方法 用流延法制备二氧化硅/聚乳酸(SiO2/PLA)复合膜.采用力学性能测试、结晶性测试、热稳定测试和透氧、透水蒸汽测试等分析手段对制备的复合膜进行力学性和阻隔性的表征.结果 在PLA材料中添加适量的SiO2对复合膜的拉伸强度和弹性模量会有增强作用,并且粒径越小,增强效果越明显;粒径为50 nm,质量分数为2％时复合膜表现出更佳的力学性能.同时,随着SiO2含量的增加,氧气透过系数呈先降低后升高的趋势,在SiO2质量分数为2％时透过系数最小,复合膜的氧气阻隔性最好;不同粒径不同含量的SiO2透湿性测试结果表明,SiO2粒径为50 nm,质量分数为2％时复合膜的阻隔性效果最好.结论 二氧化硅的加入能够提升聚乳酸的弹性模量和阻隔性,并且二氧化硅的粒径和不同添加量对复合膜的性能有很大影响.     

表面活性剂对纳米氧化锌减摩抗磨性能的影响

为提高纳米氧化锌在润滑油中的摩擦磨损性能和成膜性能,采用均匀沉淀法在合成过程中加入表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵(CTAB))制备了平均粒径约为20~30 nm的纳米氧化锌,并利用SEM、TEM、XRD等方法对制备材料的组织和相组成进行了表征。同时,利用四球摩擦磨损试验机考察纳米氧化锌对润滑油摩擦磨损性能的影响。结果表明:在载荷392 N时,最佳添加量(质量分数)为0.5%,平均摩擦系数降低了35%,磨斑直径下降了11%;利用CTAB修饰后平均摩擦系数降低了70%,磨斑直径下降了40%。在不同载荷下平均摩擦系数出现先增高后下降的趋势。钢球摩擦表面的形貌分析表明,添加CTAB后的纳米氧化锌润滑油,钢球磨损表面犂沟深度最浅,宽度最小。利用CTAB合成的纳米氧化锌具有良好的减摩抗磨性能,可以大大降低机械零件的摩擦力。     

剑麻纤维/硅灰石混杂增强摩擦制动材料的性能

选用纳米粒子改性酚醛树脂为基体,以剑麻纤维和硅灰石混杂为增强纤维,制备了无石棉复合摩擦材料。采用D-MS定速摩擦机对样品进行定速试验,利用扫描电镜对磨损表面进行分析,研究了剑麻纤维/硅灰石不同配比对摩擦材料性能的影响。结果表明,当剑麻纤维和硅灰石的配比为1∶2时,该摩擦材料的力学性能较好,摩擦系数稳定在0.40.5之间...     

金属与复合材料搅拌摩擦搭接焊的研究现状

金属与复合材料连接研究目前处于初级阶段。在焊接方面,搅拌摩擦焊作为一种固相连接技术,可以在较低温度下实现物理化学性能差异较大的金属与复合材料的连接。综述了国内外金属与复合材料搅拌摩擦搭接焊的研究现状,在接头形式、焊具设计、焊接参数优化以及连接机制等方面做了详细介绍。结果表明,静止轴肩可有效提高接头表面成形质量及抗拉强度;接头内的锚结构能够有效增加接头的机械互锁能力;通过优化焊具形貌及工艺参数可以增加锚结构尺寸。金属与复合材料的连接机制主要为机械互锁、化学键合以及较弱的范德华力。此外,对金属与复合材料搅拌摩擦焊的发展提出了相关建议。     

两种纤维状非金属矿物对摩擦材料性能的影响

作者对纤维状硅石和海泡石进行了表面改性，研究了不同比例硅灰石（325目、800目）和海泡石（60目、325目）对摩擦材料冲击强度、摩擦因数、磨损率等性能的影响。结果表明，改性硅灰石和海泡石按一定比例混合作用可作摩擦材料的增强材料。     

Effect of different whiskers on the physical and tribological properties of non-metallic friction materials

Potassium titanate, magnesium borate and calcium sulfate whisker modified non-metallic friction materials (designated as P, M and C) were prepared by compression moulding process. Results of physical test showed that the addition of whisker greatly improved mechanical properties and slightly increased thermal stability. Particularly, M exhibited the highest tensile strength and C showed the best thermal stability. The tribology properties were investigated against a special counterpart of wire rope under dry and grease lubrication conditions. Results showed that potassium titanate whisker improved the wear-resistance most, and calcium sulfate whisker increased the value and stability of friction coefficient most at high sliding speed.     

Mechanical,machining and corrosion properties of Al5083-carbon nanotubes composite produced by friction stir processing

In the current work, composites of Al5083 aluminum alloy and carbon nanotubes were developed by friction stir processing. Grain size reduction was observed in the composite from a starting size of 115 μm±4.6 μm to 11 μm±3.3 μm. Higher hardness, yield strength and ultimate tensile strength were measured for the composite at the cost of losing ductility compared with friction stir processed Al5083 and base alloy. This behavior can be understood by considering the influence of grain size and carbon nanotubes. Machining studies carried out by conducting drilling experiments demonstrate decreasing cutting forces for the composite compared with friction stir processed Al5083. However, compared with base alloy, composite exhibited higher cutting forces at all of the cutting parameters. Corrosion behavior of the materials assessed by electrochemical tests demonstrates the promising effect of grain refinement on enhancing the corrosion resistance of friction stir processed Al5083. However, presence of carbon nanotubes marginally decreased the corrosion resistance of composite compared with friction stir processed Al5083. From the results, it can be understood that the addition of carbon nanotubes significantly enhance the mechanical properties and machinability. However, addition of carbon nanotubes on decreasing the corrosion performance is a noteworthy observation.     

铁基复合材料最佳烧结方式和最佳增强体含量的研究

探讨了制备颗粒增强铁基复合材料的最佳烧结方式和最佳增强体含量。结果显示,采用连续电流升温继而循环电流动态保温的烧结方式不仅缩短了烧结时间而且大大提高了材料性能;增强体所占体积分数分别为5%、10%、15%、20%时,铁基复合材料性能呈现出先上升后下降的规律,体积分数为10%~15%时材料性能最佳,此外,最佳增强效果的体积分数与粒度有关。     

碳纳米管含量对铝基复合材料力学性能的影响

采用搅拌摩擦加工技术制备了多壁碳纳米管增强铝基(MWCNTs/Al)复合材料,研究了碳纳米管含量对复合材料力学性能的影响规律。结果表明,MWCNTs的添加对铝基复合材料的力学性能影响显著,随着MWCNTs含量的增加,MWCNTs/Al复合材料的硬度、弹性模量、强度都逐渐提高;当碳纳米管含量为6.6%(体积分数)时,复合材料强度达218 MPa,为基体材料的2.24倍;随MWCNTs含量的增加,MWCNTs/Al复合材料的塑性逐渐变差,拉伸延伸率逐渐降低,断口韧窝逐渐变小、变浅。