辐照交联GO/UHMWPE复合材料在人工海水润滑介质下的摩擦学性能研究

为改善超高分子量聚乙烯(UHMWPE)在海水润滑介质下的耐磨损性能,采用氧化石墨烯(GO)填充与辐照交联对UHMWPE进行改性处理。利用摩擦磨损试验机研究了辐照前后UHMWPE与GO/UHMWPE复合材料在人工海水润滑介质下的摩擦学性能,利用扫描电子显微镜(SEM)与三维表面轮廓仪扫描试样磨痕表面形貌,计算其磨损率,并分析了其摩擦磨损机理。结果表明,在人工海水润滑介质下,GO填充与辐照交联改性处理均略微增加了UHMWPE的摩擦因数,降低了磨损率;二者共同使用可以协同增强UHMWPE的耐磨性能,降低复合材料的摩擦因数与磨损率; GO填充显著提高了UHMWPE的抗磨粒磨损与抗疲劳磨损性能;辐照交联改性处理进一步提高了GO/UHMWPE复合材料的抗磨粒磨损性能。     

辐照交联及老化对GO/UHMWPE复合材料生物摩擦学性能的影响

采用改良Hummer法制备了氧化石墨烯(GO),通过热压成型工艺制备了GO/超高分子量聚乙烯(UHMWPE)复合材料,在真空环境下采用γ射线对其进行辐照交联处理,并将部分样品置于80℃环境下加速老化处理21d。利用摩擦磨损实验机研究了复合材料在小牛血清润滑介质下的摩擦学性能;利用扫描电子显微镜(SEM)和三维表面轮廓仪观察试样表面磨痕并计算相应的磨损率。结果表明,在小牛血清润滑介质下,GO填充与辐照交联改性处理可以降低UHMWPE的摩擦因数和磨损率,协同提高其耐磨性,但对摩擦因数的影响并不显著。加速老化处理显著增加辐照UHMWPE及辐照GO/UHMWPE复合材料的摩擦因数和磨损率,降低了其摩擦磨损性能。GO填充降低了辐照UHMWPE在加速老化处理后摩擦因数和磨损率,增强了其摩擦学性能。     

改性超高分子量聚乙烯的摩擦磨损性能研究

通过添加聚丙烯(PP)和交联聚丙烯(PP-X)对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)进行改性,研究了UHMWPE及其共混物的摩擦磨损性能.结果表明,在200 r/min滑动速度下,当PP或PP-X的质量分数为30%时,UHMWPE/PP的摩擦因数降至0.13,降幅达38.1%,磨痕宽度降至5.05 mm;UHMWPE/PP-X的摩擦因数降到0.12,降幅达42.9%,磨痕宽度则降至4.50 mm,UHMWPE/PP-X具有更优异的摩擦磨损性能.负载增大,UHMWPE及其共混物的摩擦磨损性能降低.磨损时间小于60 min,UHMWPE及其共混物的摩擦因数和磨痕宽度变化不大;超过60 min,摩擦因数和磨痕宽度均增大,UHMWPE/PP-X的增幅最小.高速滑动下UHMWPE/PP-X的摩擦磨损性能最高.     

不同摩擦环境下GO/UHMWPE复合材料摩擦学行为研究

为推动超高分子量聚乙烯(UHMWPE)在医学材料领域的应用,通过模压成型法制备氧化石墨烯(GO)/UHMWPE复合材料,并在干摩擦环境、去离子水及小牛血清中研究复合材料摩擦学行为。结果表明,随着GO的添加,复合材料的硬度明显增加。复合材料的摩擦系数在干摩擦过程中最大,去离子水过程中次之,小牛血清中最小。此外,同样条件下,GO/UHMWPE复合材料摩擦系数均比纯UHM WPE的大。三种条件下,磨损率与摩擦系数呈现相同的趋势,但是同样条件下,GO/UHMWPE复合材料磨损率明显小于纯UHM WPE。最后结合磨痕表面微观形貌,揭示不同摩擦环境下材料的磨损机制。     

分子量对UHMWPE干摩擦条件下的销-盘摩擦磨损行为的影响

采用销-盘试验,在转速为60 r/min,法向为载荷(392±29)N,聚合物盘与钢销摩擦副接触形式为面-面,试验时间为1.5 h,试验环境温度为20℃,相对湿度为60%的条件下,研究了200万、300万、500万和900万分子量的UHMWPE分别与钢配副干摩擦时UHMWPE分子量对其摩擦磨损性能的影响,并利用扫描电子显微镜观察其磨损表面形貌。结果表明:UHMWPE分子量其摩擦磨损性能有显著影响,UHMWPE的分子量为300万时,摩擦副的摩擦因数及UHMWPE自身的磨损为最小。     

试验环境温度对小牛血清边界润滑条件下超高分子量聚乙烯往复磨损行为的影响

采用自行研制的往复摩擦磨损试验机,在法向栽荷为50 N、往复频率1 Hz、摩擦副接触形式为圆环外圆周/平面、初始线接触长度为6 mm,相对湿度为80%、体积含量25%小牛血清去离子水溶液边界润滑的试验条件下,研究试验环境温度对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)与铁合金配副的往复摩擦磨损性能的影响,并利用扫描电子显微镜观察37℃时磨损表面形貌.结果表明:试验环境温度θ由10℃升高至30℃,UHMWPE/钛合金摩擦副的平均摩擦因数μa呈明显下降趋势,由30℃升高至37℃时,μa开始缓慢上升,UHMWPE的体积磨损量Wv随试验环境温度θ变化也呈现相似的规律;磨损机制主要表现为磨料磨损.     

UHMWPE的接枝改性及其与Nano-PTFE复合材料的摩擦学性能

通过紫外光引发聚合将全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯共聚物(PFAMAE)单体接枝到超高摩尔质量聚乙烯(UHMWPE)上,制备出超高摩尔质量聚乙烯接枝全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯共聚物(UHMWPE-g-PFAMAE)。再采用热压成型法制备出UHMWPE-g-PFAMAE/纳米聚四氟乙烯(nano-PTFE)复合材料。采用红外光谱(FTIR)对接枝前后的UHMWPE进行表征,并借助磨损试验机和扫描电子显微镜(SEM)考察了UHMWPE、UHMWPE-g-PFAMAE和UHMWPE-g-PFAMAE/nano-PTFE复合材料的摩擦学性能和机理。结果表明,PFAMAE单体已成功接枝到UHMWPE上;与纯UHMWPE相比,UHMWPE-g-PFAMAE的摩擦因数和磨损率均明显减小;在UHMWPE-g-PFAMAE中加入nano-PTFE后,复合材料的摩擦因数和磨损率进一步降低,当nano-PTFE质量分数为1%时,复合材料的性能最佳。接枝改性有效抑制了纯UHMWPE的磨粒磨损和塑性变形,加入适量的nano-PTFE,UHMWPE-g-PFAMAE/nano-PTFE复合材料仅表现为轻微的疲劳磨损。     

反应介质对羟乙基季鏻盐改性超细蒙脱土结构性质的影响

为了促进层间阳离子交换,将原始蒙脱土进行超细化和接枝预处理后在不同反应介质(乙醇、去离子水和超临界二氧化碳)条件下以羟乙基季鏻盐为插层剂对其进行插层改性,主要考察了反应介质对羟乙基季鏻盐改性超细蒙脱土结构性质的影响。研究表明:超临界二氧化碳条件下制备的插层改性超细蒙脱土层间阳离子交换量最大,其次为去离子水,最小为乙醇;且超临界二氧化碳条件下制备的插层改性超细蒙脱土颗粒最蓬松,其次为乙醇,再次为去离子水。     

EAA对PA6/UHMWPE力学及摩擦磨损性能的影响

采用双螺杆挤出机制备尼龙6(PA6)/超高摩尔质量聚乙烯(UHMWPE)和PA6/UHMWPE/乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)共混物,考察共混物的力学性能和摩擦磨损性能,用扫描电镜观察和分析共混物结构及磨损表面形貌。结果表明:在PA6中只加入UHMWPE时,PA6的力学性能有所降低;再加入EAA后,共混物的相容性得到改善,力学性能提高,摩擦磨损性能也得以改善。当EAA的用量为4份时,共混物的摩擦磨损性能最好,摩擦因数从纯PA6的0.48降到了0.34,磨损率降低了75%;当EAA的用量为6份时,共混物的摩擦因数增加,磨损率也略有增大。     

不同冷速下超高摩尔质量聚乙烯性能变化的研究

采用超高摩尔质量聚乙烯(UHMWPE)粉体为原料,通过模压成型,分别在炉、空气、水、液氮中冷却来改变其冷却速度。对不同冷速下的UHMWPE样品进行硬度、拉伸、接触角、摩擦磨损测试。利用SEM观察试样磨损形貌,DSC测试样品结晶度。结果表明:随着冷却速度的增大,试样的结晶度降低;随着结晶度的增加,试样的硬度、屈服强度、拉伸强度和抗蠕变性能提高,但是试样的延伸率下降,同时试样表面润湿性降低。在25%小牛血清润滑条件下,随着结晶度的增加,UHMWPE的摩擦因数和磨损量降低,耐磨性提高。     

海水替代淡水在江蓠加工中的应用研究

用海水替代淡水进行江蓠加工生产,是解决江蓠加工需要消耗大量淡水的有效途径,具有良好的社会效益和经济效益。实验结果表明,通过pH控制,使海水的pH=6．O～6,5,使用0．55％HCl作为酸化液,0.40％H2C2O4作为二次酸化、增白液,海水完全可以用于江蓠的加工生产,替代率高达73％。     

海水用于循环冷却系统的相关问题探讨

海水循环冷却技术,是海水资源利用领域一项新技术。海水循环冷却术具有海水取水量小、工程投资和运行费用低及排污量小等优点,与海水直流冷却和淡水循环冷却技术相比,在经济、环保及社会效益等方面更具优势,是海水冷却技术的主要发展方向之一。     

离子色谱法测定海水中总氮

按照标准GB/T12763.4-2007消解海水样品后,用银柱吸附除去消解样品中的氯离子和部分过硫酸钾消解产生的硫酸根离子,用离子色谱测定海水中的总氮。该分析方法简单快捷,测试结果准确,便于操作,是监控海水中总氮含量的有效方法。     

海水和矿物掺合料对硫铝酸盐水泥砂浆性能的影响

本文研究了不同拌和水以及海水拌和时粉煤灰和硅灰掺量对硫铝酸盐水泥(SAC)砂浆力学性能和表观孔隙率以及净浆凝结时间、化学收缩、孔溶液pH值和氯离子结合能力等的影响,并通过XRD、SEM和EDS分析水泥水化产物和微观结构。结果表明,海水能加快SAC早期水化并提高其早期强度,但后期强度和淡水拌和时无明显差别。粉煤灰和硅灰均会延长SAC凝结时间,对早期抗压强度不利,而掺加质量分数为5.0%和7.5%的硅灰能提高SAC砂浆28 d抗压强度。硅灰掺量增加时会提高用水量和表观孔隙率,降低流动性,使水泥化学收缩增大,降低净浆pH值且减少氯离子结合量;粉煤灰能够提高砂浆流动性,减少水泥化学收缩,但掺量越大对SAC砂浆抗压强度和抗折强度越不利,掺质量分数为10%的粉煤灰可小幅提高氯离子结合量且减小表观孔隙率。     

海水吸收烟道气脱硫新工艺

阐述海水吸收烟道气脱硫新工艺。从理论上研究其反应机理，并进行实例计算；介绍国际上权威机构对应用此法脱硫的工厂所作的调查分析及生物检测，其结果均证实此工艺技术可行，对海洋不会造成二次污染，符合环保要求。     

热负荷对蒸馏水品质的影响

船在不同海域和不同季节里运行，导致蒸馏式海水淡化装置产生的蒸馏水的品质产生较大差异。影响蒸馏水品质的因素较多，该文主要对热负荷这一因素进行了较为详细的分析，以便设计人员在设计热法海水淡化装置过程中能综合考虑这一因素，对系统的管路进行优化设计，使海水淡化装置在设计工况下稳定运行，产生的蒸馏水品质符合设计要求。     

超声波海水滤器的研究与应用

阐述了超声波防海生物机理,通过试验确定出超声波的频率和强度,并在此基础上研发出超声波海水滤器.经过海上实际生产应用,显现出了超声波海水滤器的优越性以及广阔的市场推广前景.     

火力发电厂海水冷却塔循环冷却水处理方法的研究

针对某滨海电厂一期现场取水口海水水质,采用静态腐蚀挂片试验对钛、双相不锈钢、塑料等材质进行了抗腐蚀性能对照试验分析;通过动态模拟试验,投加氧化性杀生剂液氯,在浓缩倍数为2.0、2.5以及在海水阻垢分散剂XD01浓度为20mg/L的条件下,对几种管材的抗腐蚀性能分别进行了研究与评价。试验结果表明钛管和双向不锈钢对海水的耐蚀性能良好。     

借鉴国外经验,提高水资源管理水平,做到科学用水

借鉴国外用水和对水资源管理的经验,如一水多用、污水处理回用、海水淡化,利用雨水进行农业灌溉等来提高水资源管理水平,提出国内提高水资源管理水平的建议。     

富锌涂层在模拟海水中的失效机制

在筛选试验涂层体系基础上,通过浸泡、盐雾、阴极剥离、腐蚀电位监测和微观形貌分析,对12种舰船常用的无机富锌和有机富锌配套体系的腐蚀失效行为和机理进行研究。结果表明:在NaCl模拟海水条件下,无机富锌耐阴极剥离性能差;基于无机富锌涂层与有机富锌涂层配套体系的阻抗谱,环氧富锌涂层将比无机富锌具有明显的防护效果。