纤维增强铝硅酸盐玻璃陶瓷复合材料的摩擦学特性研究

在UMT-2微观磨损试验机（USA）上研究了SiC纤维增强铝硅酸盐玻璃陶瓷复合材料的摩擦学特性,且对摩擦表面进行了SEM观察和分析。研究结果表明：随着SiC纤维含量的增加,摩擦系数逐渐降低,但变化幅度较小。而当纤维含量（体积）低于25％时,复合材料的磨损量明显降低,而显微硬度却有较大提高;超过25％时,继续增加纤维的含量会导致复合材料耐磨性下降。SiC纤维增强铝硅酸盐玻璃陶瓷复合材料的摩擦系数随着载荷的增大显现先增大后减小的趋势,并且在载荷140N时达到最大值,而磨损量随着载荷的增大而增加。复合材料的主要磨损失效形式为磨粒磨损。     

纤维增强铝硅酸盐玻璃陶瓷磨损失效机理研究

在UMT-2微观磨损试验机（USA）上研究了SiC纤维在复合材料摩擦行为过程中的作用,讨论了纤维含量、摩擦行为过程对复合材料摩擦学性能的影响,并对纤维增强铝硅酸盐玻璃陶瓷复合材料的磨损失效机理进行了探讨。研究结果表明：SiC纤维/玻璃陶瓷复合材料摩擦系数随对磨时间的变化是由起始时的较低值逐步过渡到稳态数值,但在摩擦过程的后期摩擦系数表现出明显的波动。复合材料的磨损失重随磨损时间的延长而逐渐增大,复合材料的耐磨性能下降,磨损失重增加。复合材料基体与摩擦对磨件间存在粘着现象,但其主要磨损失效形式仍为磨粒磨损和疲劳磨损。复合材料界面结合性能与磨损表面上纤维的排列对复合材料的摩擦学性能是有较大影响的。     

钙镁铝硅系浮法玻璃的渗锡与平衡厚度

以CaO-MgO-Al2O3-SiO2系玻璃为研究对象,采用N2保护气氛炉,通过石墨槽模拟浮法工艺锡槽环境,研究基础玻璃在不同温度和不同时间下的抛光过程.结果表明:钙镁铝硅玻璃在1120 ～ 1200℃温度范围内,样品最大渗锡量随温度的降低而减少,且在1 140℃之后基本保持不变.与钠钙硅浮法玻璃进行对比,结合粘度-温度曲线,确定钙镁铝硅玻璃合适的浮抛温度为1160℃.钙镁铝硅玻璃在1160℃时于锡液上停留4 min,平衡厚度达到8.25mm,且其平衡厚度大于钠钙硅玻璃的平衡厚度,钙镁铝硅玻璃最佳浮抛制度为浮抛温度1160℃,浮抛时间4 min,为钙镁铝硅系微晶玻璃的浮法生产提供理论依据.     

轴瓦用C/C-SiC复合材料的摩擦磨损性能研究

本文通过液相气化热梯度法结合反应熔渗法制备出C/C-SiC复合材料,并通过环块摩擦磨损实验考察了在水润滑条件下不同载荷对其摩擦磨损特性的影响。实验在结果表明:C/C-SiC复合材料主要由碳纤维、碳纤维周围深色相PyC、灰暗相SiC相和灰白相Si组成。在水润滑条件下,C/C-SiC复合材料的摩擦系数较低,并随着载荷的增加而增大。当载荷从100N增加到400N时,摩擦系数从0.06增大到0.17左右。当载荷小于200N时,C/C-SiC复合材料的磨损率变化不明显;当载荷大于200N时,其磨损率随载荷的增加而显著增大。载荷较高时,C/C-SiC复合材料的磨损形式主要为磨粒磨损,材料表面磨损是磨粒的犁削作用和应力疲劳作用的共同结果。     

硅酸盐玻璃的风化

综述影响浮法玻璃、压延玻璃、光学玻璃、晶质玻璃和器皿玻璃的耐风化性因素，风化产物的形貌和风化过程。导出了玻璃表面风化析碱量和环境条件如温度、湿度和时间的关系：玻璃样品的析碱量随风化温度、湿度和时间而增加。风化产物的形貌和成分用SEM，WDS，EPMA和XPS来检测。结果表明：钠钙硅酸盐玻璃风化表面产物主要为钠和钙的碳酸盐。如玻璃发生分相，玻璃的耐风化性不仅与玻璃成分有关，还与分相形貌有关。富硅滴状结构易风化，风化程度随富硅相液滴的数量而增加。在相同条件下，富硅相的连通结构降低玻璃的风化程度。还阐述了玻璃风化机理及如何防止风化的方法，并对改善玻璃耐风化性指出了研究方向。     

钠钙玻璃在不同液体环境中的磨损性能EI北大核心CSCD

以Pyrex玻璃球作为对磨副,研究了钠钙玻璃在不同液体环境下的磨损性能。研究发现,相比于纯水环境,钠钙玻璃在酸性溶液（pH=3）和碱性溶液（pH=11）中的磨损量分别降低了约33%和30%。当溶液中存在的带正电的聚合电解质通过静电作用力吸附在钠钙玻璃表面时,可有效提高玻璃表面的抗磨损性能,磨损量最大可降低约94%;当溶液中存在其他类型的聚合电解质时,钠钙玻璃的磨损量无明显变化。     

钠钙玻璃在不同液体环境中的磨损性能

以Pyrex玻璃球作为对磨副,研究了钠钙玻璃在不同液体环境下的磨损性能。研究发现,相比于纯水环境,钠钙玻璃在酸性溶液(p H=3)和碱性溶液(p H=11)中的磨损量分别降低了约33%和30%。当溶液中存在的带正电的聚合电解质通过静电作用力吸附在钠钙玻璃表面时,可有效提高玻璃表面的抗磨损性能,磨损量最大可降低约94%;当溶液中存在其他类型的聚合电解质时,钠钙玻璃的磨损量无明显变化。     

转速对铝硅酸盐玻璃陶瓷摩擦磨损特性的影响

在MRH-5A型环块磨损试验机上考察了不同转速(100r/min,250r/min,400r/min和550r/min)下铝硅酸盐玻璃陶瓷与45号钢对摩时的摩擦磨损特性,运用扫描电子显微镜和定点探针观察与分析了磨损表面形貌和成分,并对材料的磨损机理进行了探讨.研究结果表明:在低速区,玻璃陶瓷的磨损失效主要为轻微的塑性变形和犁沟;在中速区,玻璃陶瓷的磨损失效主要为表层微观犁削和晶粒脱落;而在高速区,玻璃陶瓷的磨损失效主要为大片剥落和表层元素的转移.     

潮湿空气下浮法钠钙玻璃的摩擦磨损性能

在摩擦磨损实验机上,采用SiO_2球作为对磨副,研究了载荷对普通潮湿大气下浮法钠钙玻璃摩擦磨损性能的影响规律与作用机理。结果表明:随着载荷从1 N逐渐增大到3 N,浮法钠钙玻璃空气面和锡面的磨损量均逐渐增大,但在相同的载荷下,浮法钠钙玻璃锡面的磨损量均大于空气面的磨损量;尽管浮法空气面与锡面的纳米力学性能无明显差异,但浮法钠钙玻璃锡面Sn~(2+)诱导的摩擦化学反应会加剧玻璃表面的化学磨损。     

钠钙硅玻璃表面改性的ESCA研究

本文通过处理液浸渍钠钙硅系统玻璃对其表面进行改性，采用ＥＳＣＡ研究了钠钙硅系统玻璃在表面改性前后其表面结构的变化。研究表明：钠钙硅系统玻璃在表面改性后其表面形成了一层有机物多分子层，由此探讨了钠钙硅系统玻璃表面改性的机理。     

碳纤维乒乓球底板的制备与摩擦性能研究

对新球时代碳纤维兵乓球底板进行了不同载荷和温度的摩擦磨损试验,研究了载荷和温度对摩擦系数、磨损量和磨损形貌的影响。结果表明,在较低的载荷(100N)下,碳纤维复合材料的磨损量约为2.03mg;当载荷增加至150N和200N时,碳纤维复合材料的磨损量分别提高至3.37mg和3.52mg。载荷100N时碳纤维复合材料的磨损机制主要为磨粒磨损,载荷增加至150N和200N时,碳纤维复合材料的磨损机制主要为疲劳磨损。随着温度从25℃减小至-25℃,100N和200N载荷下的碳纤维复合材料的磨损量都呈现逐渐升高的趋势,温度的降低会增加载荷为100N和200N时碳纤维复合材料的磨损量。     

紫外红外强吸收钠硼硅玻璃的制备与研究

采用高温熔融法,在钠硼硅玻璃体系中掺入稀土与金属氧化物制备了紫外红外强吸收的节能环保玻璃,并研究了不同稀土与金属氧化物掺杂量对玻璃光学、热学及结构等性能的影响。研究表明:在保证一定可见光透过率的前提下,通过调节稀土与金属氧化物的量可提高紫外红外吸收:随着CeO_2和TiO_2共掺杂量增加,玻璃的紫外透过率随着掺杂量增加而明显下降,而近红外透过率却上升;随着Fe_2O_3和SnO_2共掺杂量增加,玻璃的紫外、可见光和近红外透过率随着掺杂量增加而明显下降;当CeO_2、TiO_2、Fe_2O_3和SnO_2掺杂质量百分数分别约为0.6%、1%、0.6%和1%时,紫外平均透过率Tuv≤5%,近红外平均透过率Tir≤20%;同时,此钠硼硅玻璃热学和机械性能等较好于普通钠钙硅玻璃。     

聚丙烯腈纤维/MC尼龙6原位复合材料摩擦磨损性能研究

本文利用己内酰胺的阴离子原位聚合方法制备了聚丙烯腈纤维/MC尼龙6原位复合材料。对复合材料的摩擦磨损性能进行了测试,通过DSC、SEM等测试手段对复合材料的摩擦磨损机理进行探讨。结果表明原位复合材料的磨损机理是以磨粒磨损为主,同时还有粘着磨损和疲劳磨损。摩擦温度是摩擦系数大小的影响因素。原位复合材料的摩擦系数随载荷的增加而减小,磨损量随着载荷的增加而增加。在低载荷条件下,原位复合材料的摩擦系数大于MC尼龙6,当载荷增加时,聚合物表面软化熔融,起到了润滑作用使得复合材料的摩擦系数下降。     

浮法超薄玻璃化学钢化及性能研究

本文研究高铝超薄浮法玻璃与浮法钠钙硅玻璃的化学钢化过程.用全自动化学钢化玻璃表面应力测试仪、万能试验机和数显显微维氏硬度计分别测试了样品的表面应力、应力层深度、抗折强度和显微硬度.结果表明:在一定的温度下,随着离子交换时间的增加,高铝超薄玻璃与浮法钠钙硅玻璃的表面应力、抗折强度、显微硬度均出现先增加再到减小的趋势,应力层深度则随着时间的增加而加深.在同样的离子交换制度下,高铝玻璃化学钢化后的力学性能优于钠钙硅玻璃.同时,以浮法工艺生产的玻璃锡面的表面应力小于非锡面的应力,应力层深度也相对小于非锡面的深度.     

MCPA6/改性聚硅氧烷复合材料的摩擦磨损性能

采用阴离子聚合法制备了浇铸尼龙6(MCPA6)/改性羟基封端聚二甲基硅氧烷(MHPDMS)原位复合材料,研究了不同MHPDMS含量对复合材料在水润滑及干摩擦条件下的摩擦磨损性能影响。结果表明,在干摩擦条件下,复合材料的摩擦系数随滑动时间增加先增大后减小最后达到平衡,随着MHPDMS含量的增加,复合材料在稳定阶段的摩擦系数变化不大,但是磨损量逐渐减小,MHPDMS质量分数为4%的复合材料磨损量仅为MCPA6的25%;在水润滑条件下,复合材料的摩擦系数随滑动时间增加先增大后平衡,随着MHPDMS含量的增加,复合材料的稳定摩擦系数基本没有变化,磨损量先减小后增大,当MHPDMS质量分数为2%时,磨损量最小,为MCPA6的50%左右。复合材料在水润滑条件下的稳定摩擦系数比干摩擦条件下的小,但磨损量比干摩擦条件下的大很多。复合材料在干摩擦条件下的磨损机理主要是粘着磨损和疲劳磨损,而在水润滑条件下主要为犁削磨损和磨粒磨损。     

载荷、速度及环境温度对聚醚砜酮摩擦磨损性能的影响

利用MM—2000型和THT07—135型摩擦磨损试验机系统考察了载荷、滑动速度和环境温度对含二氮杂萘联苯型聚醚砜酮(PPESUK)摩擦磨损性能的影响，并利用扫描电子显微镜(SEM)观察分析了其磨损表面形貌及磨损机理。研究表明，干摩擦条件下，随载荷增加PPESUK的摩擦系数降低、磨损率增加；在高的滑动速度下，摩擦系数和磨损率都降低；环境温度对PPESUK的摩擦系数影响不大，并且粘着磨损是其主要磨损机理。     

配合料总铁含量及Fe2+/(Fe2++Fe3+)对平板玻璃透过率与色度的影响

以太阳能光伏盖板用钠钙硅玻璃为基础体系,通过在玻璃配合料中引入杂质铁,研究了配合料中总铁含量及不同Fe2/(Fe2++ Fe3+)比例对平板玻璃透过率与色度的影响.结果 表明,随着配合料中总铁含量的增加,玻璃在400 ～1 200 nm的平均透过率线性降低,配合料外加铁含量每增加1×10-4,玻璃平均透过率降低约0.5％.若要满足光伏玻璃应用于太阳能光伏电池时对该波段的光线透过率大于90％的使用要求,玻璃配合料中引入的杂质总铁含量应控制在1.4×10-4以下.此外,随配合料外加总铁含量的增加,玻璃的明度逐渐降低,玻璃偏绿程度增加,但偏黄程度变化不大.固定配合料中总铁含量为1.4×10-4的条件下,随配合料引入Fe2+/(Fe2++ Fe3+)比例的逐渐增加,玻璃的透过率整体上呈现小幅降低的趋势.当Fe2+/(Fe2++ Fe3+)为0.7时,玻璃的平均透过率达到最低值,同时玻璃偏绿程度增加.     

交联聚四氟乙烯的耐磨性能研究

采用电子束高温辐照制备交联聚四氟乙烯（XPTFE）,利用环-环立式万能摩擦磨损试验机在干摩擦条件下研究了PTFE和XPTFE的摩擦磨损性能变化规律。结果表明：与PTFE的摩擦系数相比,XPTFE的摩擦系数随剂量的增加而增加。随剂量的增加,XPTFE的耐磨性增大,当吸收剂量为150 kGy时,XPTFE耐磨性提高了近1 000倍。PTFE磨损表面光滑,磨屑为波浪形带状物;XPTFE的磨损表面形成摩擦棱,磨屑为粉状颗粒。XPTFE的三维网状交联结构导致其耐磨性能明显提高。     

油气管道X80管线钢的干式滑动摩擦磨损特性研究

以球-盘接触方式,通过X80管线钢(评价材料)与淬硬冷作模具钢Cr12Mo V(62±1HRC,对偶材料)的干式滑动摩擦磨损试验,揭示了滑动速度和法向载荷对摩擦特性的影响规律,分析了X80管线钢磨损表面的磨损机理。结果表明,滑动速度在0.05~0.15m/s范围时对摩擦系数的影响有限;当滑动速度在0.15~0.25m/s范围时对摩擦系数的影响较大。当载荷在1~3N范围时对摩擦系数的影响较大;载荷在3~9N范围对摩擦系数基本无影响。X80管线钢的磨损率随滑动速度的增大以线性方式增大,而随载荷的增大以非线性方式升高,载荷越大,影响越显著。X80管线钢的磨损以磨粒磨损与粘结磨损为主,疲劳磨损为辅。     

纳米Al_2O_3填充超高分子量聚乙烯的生物摩擦磨损性能研究

用纳米Al2O3对人工关节软骨UHMWPE进行填充改性,在生理盐水润滑条件下,评价了其摩擦磨损性能。结果表明,纳米Al2O3的加入,在一定程度上提高了UHMWPE的硬度,与钛合金对磨时的摩擦系数随Al2O3含量(<10%)的增加而增加;与不锈钢对磨时,摩擦系数有所增加;不同Al2O3含量(<10%)的UHMWPE,磨损率比纯UHMWPE低。纯UHMWPE的磨损表现为明显的犁沟以及塑性变形,加入纳米Al2O3的UHMWPE的磨损主要表现为磨粒磨损和轻微的塑性变形。