汽车制动器聚合物基摩擦材料的研究现状

汽车制动器摩擦材料对汽车制动性能和安全性起着重要作用。本文对汽车制动器聚合物基摩擦材料的研究进行了总结。详细介绍了其组成:基体、增强体、摩擦性能调节剂和填料。并提出聚合物基摩擦材料的发展趋势。     

过渡金属层状双氢氧化物电催化剂研究进展

过渡金属层状双氢氧化物(LDHs)是一类典型的层状功能材料,由于结构、形貌和组成的广泛可调性以及独特的物理化学性质,使其在电化学能量储存和转化方面有着广泛的应用,尤其是在电催化水解领域发挥着重要的作用。目前对于设计同时具有低成本和高电化学活性与稳定性的过渡金属基电极材料仍然存在诸多的挑战,而LDHs材料的出现为设计这类材料提供了无限的可能。主要归纳了近期LDHs基电极材料在电催化水解中的研究进展。除此之外,也针对材料的设计和性能等方面存在的问题以及对未来的研究方向等进行了预测和展望。     

层状钴氧化物热电材料的结构调控研究进展

层状钴氧化物热电材料具有性能稳定、可在氧化气氛下长期工作、无毒无污染等优点,已成为热电转换领域研究的热点之一.综述了结构调控技术对层状钴氧化物热电性能的调控和优化,重点介绍了织构取向优化、纳米结构复合化、低维化等结构调控技术的特点,分析了结构调控技术对层状钴氧化物材料热电性能的影响,初步探讨了结构调控技术提高材料热电性能的原因并介绍了层状钴氧化物材料的研发应用现状,并对其发展前景进行了展望.     

二维石墨相氮化碳纳米片的制备方法研究进展

石墨相氮化碳(g-C_3N_4)是一种不含金属的聚合物半导体光催化剂,具有独特的电子能带结构、优异的化学稳定性和热稳定性、良好的生物相容性等优点使其广泛应用于催化、生物和能源等领域。研究结果表明,与块体g-C_3N_4相比,二维g-C_3N_4纳米片不仅具有增强的本征性质,还能产生很多新的物理化学性质,拓宽了其应用领域。阐述近年来国内外层状材料g-C_3N_4的主要剥离方法,分析不同方法的优缺点,对其他层状材料的剥离具有借鉴意义。     

纸基摩擦材料的研究现状

简要评述了纸基摩擦材料组成、工艺和性能的研究进展.重点阐述了纸基摩擦材料的增强纤维、粘结剂树脂、摩擦性能调节剂和填料的研究现状,介绍了纸基摩擦材料多次漫渍、双层结构和孔隙控制制备技术,以及纸基摩擦材料的物理力学性能、摩擦磨损性能的研究方法.提出了纸基摩擦材料多元组合改性、性能协同研究、交互规律认识的热点课题.     

微合金化对TiB2颗粒增强铝基复合材料微观组织和力学性能影响的研究进展

微量添加合金元素是改善铝基复合材料综合性能的有效方法,是基于电磁搅拌、超声振动等物理工艺,双峰结构、仿生层状材料等制备技术之外改善增强相/基体界面结构、调控强度-韧性力学性能的一种行之有效的低成本技术.近年来,合金元素在TiB2颗粒增强铝基复合材料中的研究备受关注,取得了一定的成果,对其作用机理的理解也向纳米层级甚至原子层级迈进.本文归纳了国内外微量添加合金元素对TiB2/Al复合材料中TiB2颗粒形貌、微观组织、力学性能的一系列最新进展,阐述了微合金化机制,并展望了其在调控复合材料裂纹萌生与扩展、发挥微纳尺度本征力学性能、协调材料强度和韧性矛盾中的潜在价值,以期为制备高性能铝基复合材料提供借鉴和参考.     

金属层状复合材料的力学行为及微观变形机理

金属层状复合材料作为一种典型的非均质材料,通过调控其内部的多尺度微结构特性,可以实现金属结构材料强度-韧性的协同提升,在高端先进制造领域具有潜在的应用前景。金属层状复合材料的宏观力学性能显著依赖于各组元层的性能、厚度和异质界面的结构特性。变形过程中材料内部的微观应力/应变在异质界面处的协调特性对组元金属的形变微观机制产生重要影响,进而影响复合材料整体的性能。因此,探索金属层状复合材料的“微观结构-力学行为-变形机制-宏观力学性能”的内在关联并揭示其对应的微观形变机理,对设计具有优异综合力学性能的金属层状复合材料有重要的理论指导意义和实际应用价值。聚焦于晶态金属层状复合材料的微观力学行为及变形机理,介绍了其力学行为的尺寸与界面效应,着重讨论了室温下材料的微观形变物理过程,阐明了非均匀金属层状复合体强韧化的机理。最后,对金属层状复合材料力学行为的研究进行了简要展望。     

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.     

黏土矿物基载药体系的研究进展

我国黏土矿物储量丰富,应用广泛.为满足经济建设发展要求和人民日益增长的需要,近年来,我国大力发展黏土矿物相关产业.在经济战略发展的重要时期,黏土矿物将是未来我国重点优势矿种,其相关研究成为我国矿物功能材料发展的重大突破口,可满足未来国家重大战略和发展需求.黏土矿物具有特殊的形貌结构、优异的理化特性、较好的生物相容性,在新兴生物医学领域展现出极大的应用潜力.一直以来,多种给药方式都受到药物泄露、突释、剂量依赖毒性等多方面限制,大大降低了药物的生物利用度与治疗效果,这便对药物载体提出了新的要求.目前应用于药物载体的材料主要为有机、无机、有机?无机复合材料,其药物释放系统的研究方向主要为靶向给药和药物的缓、控释.大多数载药体系存在着制备过程繁琐、生产成本高、性质不稳定的问题,而黏土矿物有层状、管状、纤维状等特殊结构,表面存在丰富的羟基基团,具有良好的吸附能力、稳定的物理化学性质,因此被广泛应用于药物载体材料.大多数学者使用黏土矿物本身作为载体,制备黏土矿物基载药体系,并研究其载药性能及生物安全性.随着科学技术的发展以及矿物学、化学、医学等多学科的交叉融合,研究者对黏土矿物进行进一步的改性.利用黏土矿物独特的理化性质,可对其进行表面改性和结构改型,并结合理论计算、高技术表征等对矿物结构与性质进行剖析,从而设计功能性矿物基载药体系.本文综述了黏土矿物基载药体系的研究进展,从黏土矿物理化性质和研究现状等方面对当前黏土矿物作为药物载体的优越性和所面临的挑战进行分析,介绍了常见黏土矿物基载药体系,如蒙脱石基载药体系、埃洛石基载药体系、高岭石基载药体系.另外,本文还介绍了未来黏土矿物基载药体系的主要研究方向,可以为开发载药率高、缓释性能好、靶向性强的新型高效载药体系的相关研究提供参考.     

石墨烯基材料调控及防腐蚀机理初探

石墨烯具有优良的物理、化学性能,从其疏水性、微观结构和导电性的角度出发,阐述了石墨烯基材料超疏水调控的几种方式、微观结构及缓蚀剂纳米存储,初步探讨了石墨烯材料的耐蚀机理。通过调控石墨烯的疏水性、微观结构和导电性,可提高石墨烯的耐蚀性,实现石墨烯基材料组成、微观结构和高防腐蚀性能的有机统一,为开发新型防腐蚀技术、工艺和材料体系奠定基础,拓展石墨烯基材料在防腐蚀方面的应用。     

纤维素基纤维状碳材料的吸附性能

引言由于活性碳纤维材料具有非常好的物理—机械性质,并具有异常的吸附性能,因此在很多领域(例如工业、医药和环保方面)中使用纤维状活性碳比使用颗粒伏活性碳更好。碳化过程参数和活化过程参数对粘胶基活     

硅酸盐黏土矿物在抗菌方面研究进展

硅酸盐黏土矿物独特的化学组成成分、微观形貌结构以及物理化学特性影响其在抗菌方面的应用。化学组成成分中部分抗菌元素可通过化学渗透作用于细菌细胞内及细胞质产生抗菌效果,表面电荷调节可增强硅酸盐黏土矿物与细菌表界面作用且达到抗菌药剂控释要求,特殊形貌特征可用于装载纳米抗菌剂提高抗菌稳定性并降低生物毒副作用,构建稳定、优异且长效的抗菌复合材料。本文综述探究了硅酸盐黏土矿物的化学渗透及物理吸附两种抗菌机理,硅酸盐黏土矿物基复合抗菌材料的协同作用机制及其抗菌制品示例,探讨硅酸盐黏土矿物在抗菌复合材料工业化应用中的可行性。     

MAX相增强金属基复合材料的研究现状及应用

Mn+1AX_n(简称MAX)为一种三元层状材料,当其作为金属基复合材料的增强项时,可使复合材料具有优异的力学性能和摩擦学性能,拓展了金属基复合材料的种类和应用范围。本文对MAX相的应用与性能进行了介绍,总结了MAX相增强金属基复合材料的界面对复合材料导电性和力学性能的影响,并对MAX增强金属基复合材料的摩擦学行为进行了综述,同时总结了MAX相作为增强相在协同摩擦、单相摩擦和高温摩擦中的磨损机理。最后对MAX相未来研究方向进行了展望。     

三元层状材料结构调控及性能研究进展

MAX/MAB相是一类非范德华三元层状材料,具有丰富的元素组成和晶体结构,兼具陶瓷和金属的物理性质,在高温、强腐蚀、辐照等极端环境中极具应用潜力。近年来,由MAX/MAB相衍生的二维(2D)材料(MXene和MBene)在材料物理与材料化学领域引起了广泛兴趣,已经成为继石墨烯和过渡金属硫族化合物之后最受关注的二维范德华材料。MAX/MAB相材料结构调控不仅对这类非范德华层状材料本征性能产生重要影响,而且对其衍生的二维范德华材料结构功能特性研究也具有重要价值。本文归纳和总结了MAX/MAB相层状材料在结构调控、理论计算和应用基础研究等方向的最新科研进展,并展望了该类层状材料未来发展方向。     

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。     

汽车制动盘用铝基复合材料摩擦磨损研究进展

传统汽车的轻量化可显著降低燃油消耗,减少尾气排放。纯电动新能源汽车的轻量化,对提升续航里程,延长电池的使用寿命,降低使用成本更是具有重要意义。汽车制动盘作为簧下转动部件,其轻量化效果更为明显。铝基复合材料是制备轻量化汽车制动盘的关键材料之一,具有密度小、比强度和比刚度高等优点,其摩擦磨损性能是影响材料能否批量应用的重要因素。本文对国内外有关汽车制动盘用铝基复合材料摩擦磨损的研究现状进行了综述,分别介绍了铝基复合材料(增强颗粒种类、含量、尺寸、形状等)、汽车刹车片(增磨颗粒、增强纤维)以及使用工况对摩擦副摩擦磨损性能的影响,展望了未来的研究开发方向,以期为开发量产的铝基复合材料制动盘提供参考。     

一种新的自润滑铜-石墨-NbSe2复合材料的合成及摩擦性能研究

研究了NbSe2的添加对铜-石墨固体自润滑材料的影响,采用粉末冶金法将制备的不同质量百分比含量的纤维状或片层状的纳米NbSe2材料与铜粉、石墨粉混合均匀,冷压制成小圆盘.采用光学显微镜,SEM(JSM-7001F扫描电子显微镜)等手段表征表面形貌.并在超低温摩擦磨损机和UMT-2摩擦试验仪上测试其摩擦性能.实验结果表明...     

三元层状碳氮化合物(MAX相)及其衍生二维纳米材料(MXene)研究趋势与展望

近年来,三元层状碳氮化合物(MAX相)及其衍生二维纳米材料MXene受到了科学界的广泛关注。MAX相的晶体结构由M_n+1X_n结构单元与A元素单原子面交替堆垛排列而成,兼具金属和陶瓷的诸多优点,在高温结构材料、摩擦磨损器件、核能结构材料等领域有较大的应用潜力。MAX相的A层原子被刻蚀之后获得成分为M_n+1X_nT_x(T_x为表面基团)的二维纳米材料,即MXene,具有丰富的成分组合以及可调谐的物理化学性质,在储能器件、电磁屏蔽、电子器件等领域表现出良好的应用前景。本文简要介绍近年来国内外MAX相和MXene材料领域在成分与结构、合成方法、性能与应用研究等方面的研究动态,据此展望未来几年该类新颖材料的发展方向。     

氧化铝纤维含量对陶瓷基摩擦材料性能的影响

以工业废渣粉煤灰作为主要陶瓷组分,氧化铝纤维为增强相,采用冷压成型-热压固化两步法制备了氧化铝纤维增强陶瓷基摩擦材料,通过定速式摩擦磨损试验机研究了氧化铝纤维含量对陶瓷基摩擦材料性能的影响规律,并借助SEM观察磨损后样品的表面形貌,揭示了其摩擦磨损机理。结果表明:随着氧化铝纤维含量的增加,陶瓷基摩擦材料的孔隙率与密度不断增加,而硬度则先降低后上升然后再略降低;摩擦系数随氧化铝纤维含量的增加呈现出先降低后上升的趋势,当氧化铝纤维含量为25%时,样品的摩擦系数稳定在0.60左右;添加氧化铝纤维促进了陶瓷基摩擦材料的磨损,且随其含量增加,磨损率总体上呈增大趋势;未添加氧化铝纤维的陶瓷基摩擦材料磨损形式主要为磨粒磨损和接触疲劳磨损,而添加25%氧化铝纤维的陶瓷基摩擦材料磨损形式以磨粒磨损、粘着磨损和纤维的脆性断裂为主。     

玻璃纤维增强聚乙烯复合材料力学及摩擦性能的研究

本文制备了结构-性能不同的纤维增强聚乙烯基复合材料,研究了纤维含量及纤维取向对聚乙烯基复合材料力学性能和摩擦性能的影响.实验结果表明:纤维含量及取向对玻纤增强的聚乙烯基复合材料的摩擦磨损性能影响较大.沿垂直纤维方向摩擦时磨损量最少,沿平行玻纤方向摩擦时摩擦系数μ最低.玻纤含量为30%的聚乙烯基复合材料耐磨性好,摩擦系数低,综合力学性能优良,是一种有应用前景的高分子抗磨材料.