HDPE/MWNTs复合材料PTC性能的研究

研究了高密度聚乙烯，多壁碳纳米管复合材料的电阻非线性正温度系数现象（PTC）．结果表明，高密度聚乙烯，碳纳米管复合材料的渗滤域值为3％（质量分数，以下同）左右；当MWNTs含量为8．5％时复合材料的PTC强度最大，且基本没有后NTC效应；经过16次的加热．冷却循环后复合材料有好的电阻率．温度重现性；对样品SEM分析表明MWNTs在复合材料中的分布均匀．     

水润滑条件下氧化锆颗粒及碳纤维共混增强聚醚醚酮复合材料的摩擦性能研究

通过熔融共混法制备了碳纤维(CF)和氧化锆颗粒(ZrO_2)共混增强聚醚醚酮(PEEK)复合材料,并对其水中的摩擦学性能进行了研究。实验结果表明,该混杂增强复合材料在水中具有优异的摩擦学性能,其摩擦系数随载荷的增加无明显变化,而磨损率则随着载荷的增加而逐渐降低。该材料在水中的磨损机制主要表现为轻微的磨粒磨损和疲劳磨损,碳纤维是复合材料耐磨性得到增强的主要原因,其作为复合材料摩擦面表层的主要承载相,承担了两摩擦面之间的大部分载荷,并保护聚合物基体免于受到对磨副的严重磨损。氧化锆颗粒的加入则有效抑制了摩擦过程中碳纤维的破损与脱落,从而使得混杂增强PEEK复合材料比单纯碳纤维增强的PEEK复合材料具有更加优异的耐磨性能。但过多颗粒的加入会加剧疲劳磨损,从而降低材料的耐磨性。     

云母填充HDPE的水扩散研究

沸水浸泡实验发现,云母填充HDPE的平衡吸湿量随云母体积分数呈线性增加,而用经乙烯等离子体处理的云母填充,可减小该线性关系的比例常数。吸湿量数据分散程度也因处理而大大降低,水透过试样的扩散速度随云母含量的增加而提高,乙烯等离子体处理云母具有降低该扩散速度的作用。根据云母的表面结构和性质,对等离子体处理的作用作了合理解释。     

HDPE-g-MAH对HDPE/石墨导热复合材料性能的影响

针对高密度聚乙烯(HDPE)/石墨复合材料中石墨与HDPE的相容性差,复合材料性能较差的缺点,采用3-氨基丙基三乙氧基硅烷对石墨进行表面改性,然后以HDPE-g-MAH作为HDPE与石墨的相容剂,研究了其对HDPE/石墨导热复合材料性能的影响。结果表明,当HDPE-g-MAH用量为3%(质量分数,下同)时,HDPE/石墨复合材料的拉伸强度和冲击强度分别从未加HDPE-g-MAH时的25.0 MPa和5.9 J/m2提高到27.1 MPa和6.9 J/m2。SEM结果显示,HDPE-g-MAH改善了HDPE与石墨的界面结合情况。接触角和表面能结果进一步证明,HDPE-g-MAH改善了石墨在HDPE基体中的分散性,石墨在HDPE中的团聚减少。     

正应力支配下混合顺序对PA6/HDPE/CNTs体系结构及性能的影响EI北大核心CSCD

利用自行研制的叶片式混炼装置,实现了正应力支配下聚合物复合体系的熔融共混。实验研究了混合顺序以及混合时间对高密度聚乙烯(HDPE)/尼龙6(PA6)/碳纳米管(CNTs)共混物的微观结构、流变特性、热性能及宏观力学性能的影响。结果表明:正应力支配作用能在短混合时间内实现PA6粒子和CNTs的均匀分散,分散效率高;相比于将HDPE,PA6,CNTs三者同时共混或者是先将PA6与CNTs混炼制成母料,再与HDPE共混这两种混合顺序,先将HDPE与CNTs混炼制成母料,再与PA6共混制得的共混物中分散相PA6粒径最小,分散更均匀,共混物的热性能以及力学性能更好。     

石墨/CNTs增强铝基混杂复合材料的微观组织与摩擦磨损性能

采用粉末冶金法制备了石墨/碳纳米管(CNTs)增强铝基复合材料,研究了石墨和碳纳米管对复合材料摩擦磨损性能及硬度的影响,并利用扫描电子显微镜观察了复合材料的显微组织、磨损表面形貌。结果表明:仅添加石墨的复合材料摩擦系数明显降低,而磨损率、硬度有少量降低;但是将石墨和碳纳米管混杂加入到复合材料中后,材料的摩擦系数明显降低,磨损率急剧升高,且材料的硬度随碳纳米管含量增加而逐渐下降。仅添加石墨的复合材料磨损形式主要是磨粒磨损和犁沟磨损,而添加石墨和碳纳米管的复合材料主要是剥层磨损。     

水润滑橡胶轴承摩擦特性和水膜刚度试验研究

针对水润滑橡胶轴承摩擦特性与轴承尺寸之间的关系开展试验研究,采用轴承试验台分别测试两种规格尺寸的水润滑橡胶轴承摩擦特性,对摩擦特性进行数学建模并进行比较。同时测试水润滑橡胶轴承水膜刚度,探讨转速对水膜刚度的影响。试验结果表明,基于缩比轴承的试验数据可以推广到原始尺寸轴承,摩擦系数随轴承尺寸的增大而增大;转速对水膜刚度几乎没有影响,动压润滑状态下的水膜刚度远高于主轴和橡胶轴承的串联刚度。     

润滑状况下Al2O3基陶瓷材料摩擦磨损性能的研究

着重研究了Ａｌ２Ｏ３基陶瓷在滴油润滑条件下的摩擦磨损特性，研究了不同载荷下Ａｌ２Ｏ３基陶瓷的摩擦磨损特性曲线，观察分析了Ａｌ２Ｏ３基陶瓷磨痕形貌及微区化学成份和磨屑的物相组成，并就轻、重载荷下Ａｌ２Ｏ３基陶瓷在不同磨损时期的磨换机理进行了探讨。结果表明；滴油润滑条件下，Ａｌ２Ｏ３基陶瓷的体积磨损量显著降低，但轻，重载荷下摩擦磨损曲线呈现不同规律，轻载荷下以疲劳磨损为主，曲线稳定上升，磨损量小，重载     

水润滑复合材料轴承的摩擦学性能试验研究

针对水润滑复合材料轴承的摩擦学性能开展实用性实验研究。采用新型聚四氟乙烯复合材料制备水润滑轴承,并测试其在水润滑条件下的摩擦学性能,给出摩擦因数随外载荷、转速、供水量和径向间隙之间的变化规律。研究结果表明：外载荷和转速对摩擦性能有着较大的影响,同时,存在最佳供水量和最佳半径间隙使得轴承的摩擦因数最小、磨损最少。研究结果对新型复合材料水润滑轴承的结构设计与优化具有一定的指导意义。     

粘结PTFE基固体润滑涂层在油润滑下的摩擦学性能

为了使粘结固体润滑涂层广泛应用于高新技术领域,探讨了不同滑移速度和载荷下聚酰亚胺粘结聚四氟乙烯（PTFE）基固体润滑涂层干摩擦和油润滑时的摩擦磨损性能,并对涂层与油复合润滑的机理进行了初步探讨。结果表明：随载荷、滑移速度变化,该粘结固体润滑涂层千摩擦和油润滑下的摩擦系数均变化不大;油润滑下涂层的摩擦系数明显低于干摩擦下...     

剪切场下少量碳纳米管对HDPE结晶结构和性能的影响

通过动态保压注塑成型装置研究剪切场下少量多壁碳纳米管(MWCNTs)对高密度聚乙烯(HDPE)的结晶结构和性能的影响。拉伸测试结果表明,普通注塑成型下MWCNTs含量为1.8%的HDPE/MWCNTs与纯HDPE相比,拉伸强度从28MPa增加到30MPa,冲击强度由22 kJ/m2提高至29 kJ/m2;而剪切场下成型的HDPE和HDPE/MWCNTs样品,其拉伸强度分别达到49MPa和63MPa,同时冲击强度分别为54kJ/m2和69kJ/m2。微观扫描分析显示,普通成型下的HDPE和HDPE/MWCNTs制品内部均呈现出无序的结晶结构,而剪切场下成型的制品内部结晶排列规整,均有串晶状的结晶结构产生。尤其在HDPE/MWCNTs制品中,发现了片晶附生于MWCNTs表面而形成杂化的串晶结构。以上的结果表明,在剪切场下MWCNTs可以明显影响HDPE的结晶和力学性能。     

HDPE振动注射试样拉伸断裂行为研究

利用自行研制的低频振动注射实验装置,研究了注射成型对HDPE哑铃试样的力学性能及拉伸断口微观形态.与常规注射相比,振动注射能明显改善试样的拉伸强度,实现注射试样的自增强.在0 Hz～0.7 Hz之间增加振动频率能明显提高试样的强度,断裂伸长率明显下降;当f＞0.7 Hz,频率增加对拉伸强度的改变不大,断裂伸长率有明显的回升.提高压力振幅能大幅度提高屈服强度,但韧性有所下降.振动注射有利于晶体取向,制件的断裂方式由常规注射的塑性变形到振动注射的塑性降低,以至于呈现脆性断裂.     

超声振动对闪光铝颜料填充HDPE复合材料流变行为和性能的影响EI北大核心CSCD

以改进的超声波辅助的转矩流变仪作为聚合物超声处理装备,测量高密度聚乙烯/闪光铝片颜料(HDPE/Al)复合材料的流变行为,并研究超声波强度对HDPE/Al复合材料的流变行为、晶体结构、结晶度和热稳定性的影响。结果表明,超声波能提高HDPE/Al复合材料的流动速率,降低表观剪切黏度与口模压力;超声波强度越大,表观剪切黏度与口模压力的下降越显著,越有利于促进聚合物熔体的流动,当超声波强度为300 W,流变仪转速为5r/min时,表观黏度下降了61%,而口模压力下降了58%;超声处理提高了HDPE/Al复合材料的结晶度并细化了晶体片层的厚度;超声波强度在200W时能够显著提高HDPE/Al复合材料的热稳定性。     

食品工业清洗剂在含水工况下对点接触润滑和摩擦的影响

本文采用工业常用的两性表面活性剂作为润滑油中的添加剂,研究其对点接触润滑和摩擦性能的影响。试验研究结果表明:钢球-玻璃盘润滑实验表明较低浓度的活性剂水溶液对润滑油膜厚度的影响较小,其油膜厚度与纯油润滑基本一致。钢球-蓝宝石相对滑动过程中发现较高的活性剂水溶液浓度下,能够观察到蓝宝石盘会将清洗液带入接触区。钢球-钢盘摩擦磨损工况下活性剂对接触表面有一定的防护作用。     

二维材料在摩擦机理和润滑应用方面的研究进展

层状结构的二维材料具有原子级的厚度、层间超低的剪切强度、高比表面积以及表面化学稳定性.其由于独特的性能,引起了润滑领域研究人员的极大兴趣.当二维材料应用于润滑领域时,不仅能够大幅度提高润滑介质的减摩性能,还可以解决传统添加剂的局限性,如分散性差、恶劣环境下失效.本文从二维材料的纳米摩擦机理出发,详细介绍了二维材料的层间摩擦机理和表面摩擦机理;另外,从实验内容、润滑性能及润滑机制等方面也详细介绍了近年来二维材料用作添加剂在油润滑和水润滑等领域的研究进展.     

HDPE 纤维/树脂基超混杂复合材料设计及其性能研究

本文研究了高密度聚乙烯纤维增强树脂基超混杂复合材料(PESHCM ) 性能, 通过采用功能剪裁技术进行混杂设计, 超混杂复合材料既具有良好的力学性能, 同时又兼具耐腐蚀、耐磨耗等功能性, 借助于SEM 和理论分析, 初步探讨了PESHCM 具有优异耐磨性的原因。     

舰用新型低噪声水润滑轴承材料硬度与摩擦性能

主要研究新研制的舰用低噪声水润滑轴承材料硬度和摩擦性能。针对舰用水润滑轴承低噪声设计要求,采用纳米粒子改性丁腈基橡塑复合材料制备新型水润滑轴承材料,并测试其在干态和水润滑状态下的摩擦性能。结果表明,新研制的85 A硬度的低噪声水润滑轴承材料的摩擦系数小于76 A硬度的低噪声水润滑轴承材料的摩擦系数,它既具有较高的硬度,也具有优良的摩擦性能,能够满足舰用水润滑轴承低噪声设计要求。     

三维编织复合材料在润滑条件下的摩擦性能

利用树脂传递模塑(RTM)工艺制备了三维编织炭纤维/环氧(C3D/EP)复合材料.采用MM-200型摩擦磨损试验机研究了该材料润滑条件下的摩擦磨损性能,探讨了载荷及滑动速度等外界因素的影响;并采用XL30 ESEM电子显微镜观察磨损表面形貌,分析了其磨损机理.结果表明,润滑条件下复合材料的摩擦磨损性能远优于干摩擦,且磨合期较短;随着载荷的增加,复合材料的摩擦系数和比磨损率降低,但滑动速度对摩擦磨损性能的影响很小;润滑条件下的磨损机理主要是磨粒磨损.