复合轨不锈钢覆层/浸金属石墨受电靴摩擦磨损特性试验

采用销—盘摩擦磨损试验机,试验了地铁钢铝复合轨的不锈钢覆层与浸金属石墨受电靴之间的载流摩擦磨损特性;采用光学显微镜、显微硬度仪和表面轮廓仪等微观手段,分析了摩擦副的磨损机制。结果表明:在相同的电流、法向载荷和相对滑动时间的条件下,随着相对运动速度的增大,复合轨与受电靴之间的载流摩擦因数减小,受电靴销试样的磨损率增大,复合轨不锈钢盘试样的硬度也略有增大,其磨损深度随之增大,但不锈钢盘试样的磨损比受电靴销试样的磨损小;受电靴的石墨材料具有的自润滑功能,改善了导电轨和受电靴之间的摩擦特性,有利于减轻磨损。     

共沸物混合气体中收集碳链C_8H_2

为了大批量制备高纯碳链样品并研究利用液相电弧放电法制备碳链的机理,提出了一种新的碳链收集方法.采用乙醇溶液收集电弧放电过程中产生的逸出气体并分析逸出气体的组成成分.利用高效液相色谱仪对逸出气体和乙醇溶液进行分离,并对逸出气体的吸收光谱进行了分析.结果表明,逸出气体中含有大量以C8H2为主的短碳链,且其组成成分和在甲醇溶液的碳链蒸馏过程中得到的共沸物成分一致,表明电弧放电过程中产生的逸出气体是一种含有碳链的共沸物,通过收集放电时产生的逸出气体可以大批量制备短碳链C_8H_2.     

AgC5电接触材料中电弧的高速摄像和显微组织分析研究

电弧侵蚀对电接触材料的寿命有重要影响,借助高速摄像技术,对AgC5电接触材料的分段过程中的电弧进行观测和分析,并研究了电弧侵蚀后的触头表面形貌.在相同电流条件下,随着电压的升高,电弧寿命变长,稳定阶段更为剧烈.电弧放电过程为多点放电和熔桥现象.经过扫描电镜分析,触头表面有大量电弧使得石墨氧化产生喷溅形成的大量细小富碳金属颗粒,并且基体中石墨参与放电挥发后转变为细小的碳颗粒或絮状物沉积在触头表面.综合分析认为电弧从开始放电初期就导致石墨气化挥发或快速氧化为CO或CO_2气体的行为出现,这些行为可以完全解释触头的显微组织变化特点和规律.所以研究电弧对于碳的作用行为对于AgC系触头的使用寿命有重要关系.     

基于Matlab的浸锑石墨密封材料的分形特征研究

针对电厂用的2种浸锑和1种不浸锑的磨煤机用石墨密环材料,利用Matlab编写的分形维数计算程序计算其分形维数,并进行摩擦磨损实验.结果表明:未浸锑材料的相对磨损率约为浸锑的10～30倍,摩擦因素约为2倍;浸锑石墨材料的分形维数(约1.5～1.7)小于不浸锑的(约1.8);摩擦因数随着分形维的增加而增大,磨损量亦随着分形维数的增加而增大.     

AAO模板上碳纳米棒定向膜的制备及摩擦性能分析

在多孔阳极氧化铝（AAO）模板上的有序纳米孔中电化学沉积过渡金属Co作为催化剂，通过催化化学气相沉积（CCVD）法制备出有序、均匀的非晶态碳纳米棒定向膜。采用扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）及激光Raman光谱等方法分析了非晶态碳纳米棒定向膜的微观结构和形貌，并讨论了其摩擦因数与载荷及速度的关系。实验结果表明，非晶态碳纳米棒定向膜具有较小的摩擦因数，并且随着载荷的增加而减小，随速度的增加而先减小后增大，当滑动速度为0.18 m/s时摩擦因数最小。     

离子轰击辅助电子束蒸发制备含有纳米石墨结构的非晶碳膜

采用离子轰击辅助电子束蒸发技术制备了含有纳米石墨结构的碳膜。利用XRD、Ralnan和AFM等方法分析了碳膜的厚度、结构、相成分和形貌。结果表明制备的碳膜是一种具有纳米石墨结构的非晶碳膜。随着离子轰击能量的增大,碳膜的厚度随之减小,纳米石墨结构sp2团簇的尺寸变大,碳膜表面粗糙度增大,并找到了最佳的离子轰击能量。通过对Raman光谱分析发现,在最佳离子轰击能量下形成的纳米石墨结构sp2团簇尺寸大小约为2nm。     

阻尼叶片振动特性试验研究

以汽轮机某级叶片为研究对象,搭建了阻尼叶片振动特性试验装置,设计了阻尼叶片振动特性试验方案,测量了叶片在不同阻尼工况下的固有频率和振动幅值,以及叶根不同位置的振动加速度值。试验结果表明:随着阻尼量的增加,叶片的固有频率随之减小;添加阻尼材料后,叶片振动的幅值呈现先减小再增大的趋势;随着阻尼材料的增加,叶片的振动加速度先增大再减小;沿着叶根向叶顶方向,叶片的振动加速度与叶根部位约束有关。     

Mn对铝锆碳耐火材料性能的影响

以烧结板状刚玉、锆莫来石、石墨粉为原料,以Mn,Al,Si粉为添加剂,经成形、干燥后,在1 450 ℃下埋碳烧成后制成铝锆碳试样,研究金属Mn的加入量对铝锆碳材料抗氧化性和抗渣侵蚀性的影响.研究结果表明,在铝锆硕材料中,材料的氧化层厚度随Mn含量的增加而减小,当w(Mn)∶w(C)=1∶4时,氧化层厚度最小,随后氧化层厚度又增加,且w(Mn)∶w(C)=1∶4时Mn对试样的抗渣侵蚀和渗透性较好.     

不同预留滑移量下摩擦滑移隔震框架地震反应

为研究不同预留滑移量下隔震结构的地震反应规律,以软钢实体圆锥棒作为限位消能装置,运用Stateflow逻辑框图模拟隔震层的运动状态,采用Bouc-Wen模型描述弹塑性杆件限位器的滞回特性,建立了摩擦滑移隔震框架结构的MATLAB/Simulink仿真模型,对隔震结构的动力反应和能量反应进行分析,并将纯摩擦动力反应的仿真值与振动台试验结果进行对比.结果表明:纯摩擦动力反应仿真值与试验值基本吻合;随着预留滑移量的增大,上部结构的加速度反应并没有明显增加,但隔震层的滑移量增加,限位器的变形减小;滑移隔震结构的阻尼耗能与预留滑移量关系不大,滑移量的变化主要改变了隔震结构体系的地震输入能量,而对其他能量指标影响较小.     

Si的质量分数对C/C-SiC摩擦材料摩擦磨损性能的影响

以PAN基碳纤维针刺整体毡为预制体,经化学气相渗透法制得C/C多孔坯体,采用反应熔体浸渗法制备了C/C-Si C摩擦材料。用XD-MSM型定速摩擦试验机测定摩擦磨损性能,研究了不同Si含量对C/C-Si C摩擦材料摩擦磨损性能的影响。利用VK-X200三维激光扫描显微镜观察了摩擦材料磨损后表面的微观形貌并探讨其磨损机制。结果表明:随着Si质量分数的增加,摩擦材料的硬度和冲击强度逐渐增大,开孔率逐渐降低,摩擦材料的磨损形式由单一的磨粒磨损转变为磨粒磨损和黏着磨损的混合磨损机制。3种摩擦材料中,Si质量分数为28.42%的C/C-Si C摩擦材料物理和力学性能均较好,摩擦系数较大,磨损率较小,摩擦磨损性能较好。 更多还原     

Performance of a combined capacitor based on ultrafine nickel oxide／carbon nanotubes composite electrodes

A new sol-gel process for the preparation of ultrafine nickel hydroxide electrode materials was developed. The composite electrodes consisting of carbon nanotubes and Ni(OH)2 were developed by mixing the hydroxide and carbon nanotubes together in different mass ratios. In order to enhance energy density, a combined type pseudocapacitor/electric double layer capacitor was considered and its electrochemical properties were characterized by cyclic voltammetry and dc charge/discharge test. The combined capacitor shows excellent capacitor behavior with an operating voltage up to 1.6 V in KOH aqueous electrolyte. Stable charge/discharge behaviors were observed with much higher specific capacitance values of 24 F/g compared with that of EDLC (12 F/g) by introducing 60% Ni(OH)2 in the anode material. By using the modified anode of a Ni(OH)E/Carbon nanotubes composite electrode, the specific capacitance of the cell was less sensitive to discharge current density compared with that of the capacitor employing pure nickel hydroxide as anode. The combined capacitor in this study exhibits high energy density and stable power characteristics.     

碳纤维对增强的摩阻材料的摩擦磨损特性的影响

利用Ｄ－ＭＳ摩擦磨损试验机，用自制的碳纤维增强摩阻材料中碳纤维含量、表面状态、强度和长度对摩擦磨损性能的影响进行了试验研究。     

不同工况下丁腈橡胶的摩擦磨损机理

为了合理选择螺杆泵定子橡胶材料以提高螺杆泵的使用寿命,分析了不同工况下丁腈橡胶与金属配副的摩擦磨损机理.采用MPV-600环块式摩擦磨损试验机对不同炭黑质量分数的丁腈橡胶在变载荷情况下进行摩擦磨损试验,利用体视显微镜观察橡胶磨损后的表面形貌,使用红外光谱仪分析表面官能团变化.试验结果表明:干摩擦情况下,磨损量在一定炭黑质量分数范围内随其增加而减小,磨损机制为黏着磨损和磨粒磨损;水润滑情况下,由于水的润滑及冷却作用,炭黑质量分数适中的橡胶耐磨性最好,磨损机制为磨粒磨损;原油润滑低载荷情况下,磨损量几乎不受炭黑质量分数的影响,而高载荷情况下,炭黑质量分数越高,磨损量越小,其磨损机制以腐蚀磨损为主.     

碳纳米管/羧甲基纤维素钠杂化材料修饰电极的制备及其电化学性能研究

伴随着纯电动汽车、利用清洁能源的高效储蓄和便携式电子产品的飞速发展,寻找具有高功率密度、低成本、高可靠性、环保且寿命长的新型电化学储能材料与器件迫在眉睫.纤维素是一种自然形成的有机聚合物,其自身良好的生物相容性和可降解性使其在新能源材料应用上备受关注.近年来,天然纤维素微纳化与新型纤维素衍生材料制备的工程化,显著扩大了纤维素基材料在新能源领域的应用范围.通过杂化、物理共混、化学改性、掺杂与互穿等方式,构建与制备纤维素基高性能绿色环保储能材料具有理论研究价值和应用潜力.将羧甲基纤维素钠作为碳纳米管的分散剂构建杂化体系,使碳纳米管的电化学性能得以充分发挥,通过对溶剂配比、PH酸碱度等影响因素的探索,得到制备电化学性能优异的杂化体系的最佳实验条件,该杂化体系修饰后的电极材料具备构建超级电容器的巨大潜力.     

风沙环境下钢结构涂层的冲蚀摩擦学性能

针对内蒙古中西部地区钢结构体系表面涂层长期遭受风沙环境冲蚀的这一现状,采用气流挟沙喷射法,模拟风沙对钢结构涂层的冲蚀.研究了风沙冲蚀力学参数对钢结构涂层冲蚀率的影响;探讨了涂层冲蚀损伤的摩擦学机理;分析了钢结构涂层的冲击摩擦因数变化规律.结果表明:涂层的冲蚀率均随着冲蚀速度呈指数增长,速度指数n为2.39~2.43;在45°时涂层的冲蚀率最大,90°时涂层的冲蚀率最小,低冲角时的冲蚀率大于高冲角时;涂层的摩擦因数处于0.37~0.42,涂层磨损的Taber指数为81.9×10-3mg/r,涂层的耐磨性较差.涂层损伤的摩擦学机理是:低冲角时的微切削作用或高冲角时的挤压凿削作用造成涂层的损伤占主导,涂层表面微裂纹扩展交叉,以致断裂剥落,造成的损伤次之;涂层冲击摩擦因数离散性较大,且随角度增长呈降低趋势;冲击摩擦因数与冲蚀率随角度的变化并不一致.     

Performance and Stability of Supercapacitor Modules based on Porous Carbon Electrodes in Hybrid Powertrain

Hybrid power sources have attracted much attention in the electric vehicle area. Particularly, electric-electric hybrid powertrain system consisting of supercapacitor modules and lithium-ion batteries has been widely applied because of the high power density of supercapacitors. In this study, we design a hybrid powertrain system containing two porous carbon electrode-based supercapacitor modules in parallel and one lithium ion battery pack. With the construction of the testing station, the performance and stability of the used supercapacitor modules are investigated in correlation with the structure of the supercapacitor and the nature of the electrode materials applied. It has been shown that the responding time for voltage vibration from 20 V to 48.5 V during charging or discharging process decreases from about 490 s to 94 s with the increase in applied current from 20 A to 100 A. The capacitance of the capacitor modules is nearly independent on the applied current. With the designed setup, the energy efficiency can reach as high as 0.99. The results described here provide a guidance for material selection of supercapacitors and optimized controlling strategy for hybrid power system applied in electric vehicles.     

Review:Processing and Applications of Polyacrylonitrile Derived Carbon Materials

Polyacrylonitrile(PAN) is a well-known polymer with features of great stability, outstanding physical and chemical resistance. Owing to its high carbon yield and stable performance, PAN has been widely used as a carbonizable precursor for preparing carbon materials with inherent N dopant through an oxidative stabilization and a following carbonization process. The structures and compositions of PAN precursors would further influence the formation of the resulting carbon materials. Hence, it is c...     

碳纳米墙场发射冷阴极电场性质研究

利用静电场理论求解拉普拉斯方程,给出了碳纳米墙冷阴极的电势分布。根据电势和场强的梯度关系得到场强分布,发现在碳纳米墙顶端附近场强相对背景场有较大增强;在与碳纳米墙垂直方向上,场强较迅速地恢复为背景场;纳米墙顶端至阳极方向上,场强随场点与碳纳米墙的顶端距离的增大而迅速减小至一个固定值;纳米墙越高,场增强因子越大,尖端效应越明显,所得结论为碳纳米墙或碳纳米管作场发射材料提供了理论参考。     

CVD复合涂层刀具在天然大理石切削中的磨损特性

目的分析CVD复合涂层刀具在天然石材加工中的磨损特性,探讨涂层刀具在石材加工中参数选择的合理性．方法使用CVD复合涂层刀具对天然大理石进行了高速铣削试验,利用测力仪测量出不同加工参数下的切削力,分析不同参数对切削力的影响,利用扫描电子显微镜观察刀具磨损形貌,通过能谱分析刀具组成．结果CVD复合涂层刀具切削天然大理石过程中,切削力随切削深度和进给速度的增大而增大,随主轴转速的增大而减小,切削深度对切削力的影响程度最大．刀具磨损量随主轴转速的增大而减小,与切削深度和进给速度之间为非线性关系,进给速度高于2000mm／min时出现整体磨损,磨损量不随进给速度的增大而变化．结论CVD复合涂层刀具铣削天然大理石时的磨损机理是：涂层和刀具基体的机械损耗去除（剥落和崩刃）、高温下的氧化磨损和粘结磨损．由于工件和刀具表面存在摩擦产生热量,刀具涂层发生粘结磨损,在周期性冲击力作用下造成后刀面涂层和基体的机械损耗去除,裸露的刀具基体与空气中的氧发生氧化磨损,其中机械损耗去除磨损和粘结磨损伴随整个刀具磨损过程．     

纳米SiO2填充尼龙PA1010的摩擦磨损性能实验研究

用纳米 Si O2 填充 PA1 0 1 0制备了尼龙复合材料 ,并用 MM- 2 0 0磨损试验机对尼龙复合材料与 45钢在干摩擦条件下的摩擦磨损实验进行了实验 .研究表明 ,纳米 Si O2 填充 PA1 0 1 0大幅度提高了尼龙复合材料的耐磨性 ,降低了摩擦系数 .纳米 Si O2 填充量在 1 0 %左右时 ,尼龙复合材料达到最低摩擦系数 0 .32和最低磨损量 0 .2 mg,磨损量比纯 PA1 0 1 0降低了 60多倍 ,摩擦系数降低了 1倍 .对纳米 Si O2 填充尼龙的磨损机理研究发现 ,纳米 Si O2 填充尼龙复合材料的磨损机理受滑动速度和接触载荷影响比较大 .当摩擦副 PV值小于 60 Nm/ s时 ,尼龙复合材料的磨损机理主要是切削和粘着磨损 .当摩擦副 PV值大于 60 Nm/ s时 ,磨损机理转变为疲劳剥层或熔融流变 ,导致磨损量急剧增长 .