纤维增强铝镁合金中纳米相的研究

讨论了常用碳及氧化铝增强铝及铝合金复合材料中常见纳米相 ,其中包括纤维本身结构的组元及反应产物中的新生纳米相。由于这些相的形成条件、形成区域不同 ,对复合材料性能的影响也不同。     

TiCx/NiAl复合材料界面纳米硬度与弹性模量分布

对C、Ti比x分别为0.6，0.75，0.8和0.9的四种不同TICx/NiAl复合材料进行扫描电镜研究，发现陶瓷颗粒随着C、Ti比的增加而变小，并且Ti元素向金属相存在较强的扩散，而Ni和Al元素几乎没有向陶瓷相中扩散，扩散形成了两相界面处直接的原子结合，提高了复合材料相界面结合的强度和韧性。利用纳米压痕技术得出材料相界面附近的纳米硬度H和弹性模量E呈连续梯度分布，C、Ti比为0.75的复合材料相界面处的纳米硬度和弹性模量值较大。     

复合电铸Ni-La2O3纳米复合材料的组织结构和性能

采用复合电铸工艺制备了不同La2O3纳米颗粒含量的Ni—La2O3纳米复合材料，用扫描电子显微镜和X射线衍射仪观察分析了纳米复合材料的表面形貌及组织结构，与电沉积纯镍作对比研究了纳米复合材料的显微硬度和耐磨损性能。结果表明，由于La2O3纳米颗粒的存在，导致Ni-La2O3纳米复合材料的组织结构发生了改变，它比纯镍沉积层具有更高的显微硬度及耐磨性，且La2O3纳米颗粒质量分数越大，纳米复合材料的显微硬度越高，耐磨性越好。     

纳米TiO2改性塑料的抗菌及分解内毒素特性研究

研究了纳米TiO2的制备、相结构及抑菌作用，含0．7％TiO2的纳米TiO2／PS复合材料的分解内毒素及抑菌作用。结果表明：锐钛矿型纳米TiO2对常见的菌种具有良好的抑制作用。纳米TiO2／PS复合材料具有明显的分解细菌内毒素的作用和良好的抑菌效果；对内毒素的分解率可达90％以上，对常见细菌的杀菌率达到999／5以上。     

纳米SiC晶须增强Ti(C,N)基金属陶瓷的显微组织与力学性能

采用真空烧结法制备了纳米SiC晶须增强Ti(C,N)基金属陶瓷复合材料,用XRD、FESEM、EDS、万能试验机及维氏硬度仪等手段研究了纳米SiC晶须对复合材料显微组织和抗弯强度及断裂韧度的影响。结果表明:复合材料的显微组织具有典型的芯-壳结构,主要由黑色的硬质核心相,灰色的环形相,灰白色的粘结相以及部分分布于外环形相/粘结相界面、部分弥散分布于粘结相中的白色增强相组成;随着纳米SiC晶须添加量的增加,粘结相的体积分数减小,增强相的体积分数增大;与未添加晶须的金属陶瓷相比,复合材料的抗弯强度和断裂韧度均有显著提高,当纳米SiC晶须的体积分数为7.5%时,复合材料的力学性能最佳,抗弯强度为2 346 MPa,断裂韧度为16.82 MPa·m~(1/2)。     

纳米锌填充超高分子量聚乙烯复合材料微动摩擦磨损性能

利用热压烧结法制备不同含量纳米锌填充超高分子量聚乙烯(UHMWPE)复合材料,采用微动摩擦磨损试验机研究干摩擦条件下纳米锌含量对复合材料微动摩擦磨损性能的影响。利用场发射扫描电子显微对复合材料断面进行分析,采用扫描电子显微镜对材料磨损表面及钢球进行表征,探讨复合材料的磨损机制。研究结果表明:随着纳米Zn含量的增加,复合材料的摩擦因数和磨损率均表现为先降低后升高;当纳米Zn质量分数为1%时复合材料具有最低的摩擦因数和磨损率,且对偶钢球表面形成连续的转移膜;复合材料的磨损机制主要为黏着磨损和磨粒磨损。添加锌纳米颗粒,可以提高UHMWPE复合材料的微动摩擦磨损性能,当纳米锌质量分数为1%时,复合材料具有最低的摩擦因数和最优的耐磨损性能。     

石墨烯-铜复合材料的研究现状

石墨烯具有良好的导电、导热及机械性能,不仅可以作为各种功能材料的良好载体,还可以作为制备先进金属基复合材料的理想增强相,以提高金属材料的强度和韧性。此类复合材料作为活塞环或活塞销等高摩擦内燃机配件的制备基体具有良好的特性。本文总结了近几年来关于石墨烯-铜纳米复合材料的最新研究进展,主要从催化材料、润滑添加剂、传感器等实际应用方面讲述了不同方法制备铜纳米颗粒修饰石墨复合材料的发展.     

混粉工艺对纳米Al2O3弥散强化铜基复合材料摩擦学特性的影响

以纳米A l2O3为增强相,用粉末冶金法制备了弥散强化铜基复合材料,研究了混粉工艺对复合材料滑动摩擦学特性的影响。结果表明:添加纳米A l2O3的复合材料其摩擦因数均有不同程度的减小,但以纳米A l2O3质量分数为5%及采用表面活性剂对粉体处理后得到的复合材料的摩擦学性能最好,平均摩擦因数下降近50%,平均磨痕深度下降了40%。对纳米粉体进行分散,可有效解决纳米粉体的软团聚现象,继而得到组织均匀的弥散强化铜基复合材料,特别是在较大复合量的情况下,采用表面活性剂是获得良好摩擦学性能的必由之路。     

SiO_2纳米复合材料的研究

以纳米 Si O2 作为增强材料 ,制备纳米复合材料 ,研究了不同处理方法及不同的纳米 Si O2 含量对纳米复合材料性能的影响 ,采用透射电镜对纳米 Si O2 粒子的分布进行了表征。结果表明 ,超声波与均质高速分散机结合使用 ,可以使纳米 Si O2 粒子均匀分散于环氧树脂基体树脂中。当纳米粒子 Si O2 含量为 3%时 ,复合材料的性能最佳     

纳米Fe2O3-环氧树脂/胺复合材料的制备及其溶解性探讨

用溶胶-凝胶法制备纳米Fe2O3粉体并与环氧树脂／胺复合，通过XRD、TEM测定了纳米Fe2O3粉体的物相和粒径。结果表明，粉体均为α-Fe2O3的刚玉结构，平均晶粒度为27．7nm。分析了复合过程中引发剂乙二胺用量对Fe2O3-环氧树脂／胺复合材料的影响，并探讨了该纳米复合材料的磁性以及在水和生理盐水中的溶解情况及温度对它的影响。     

纳米氧化锌和石墨填充聚酰亚胺摩擦学性能研究

采用M-2000型摩擦磨损试验机考察单一纳米氧化锌(ZnO)和石墨以及二者复合填充聚酰亚胺(PI)复合材料在干摩擦下与GCr15轴承钢对摩时的摩擦磨损性能,并利用扫描电子显微镜分析PI复合材料及其对偶件磨损表面形貌状况。结果表明,填充纳米ZnO后,PI复合材料的摩擦学性能变差,填充石墨后,PI复合材料摩擦学性能显著改善;而复合填充纳米ZnO和石墨后PI复合材料的摩擦学性能最佳,即二者存在明显的协同效应。PI复合材料的摩擦磨损性能同其在偶件磨损表面形成的转移膜的性质密切相关,纳米ZnO能显著增强转移膜与对偶件的结合强度,不同PI复合材料呈现不同的磨损机制。     

SiO2纳米复合材料的研究

以纳米SiO2作为增强材料,制备纳米复合材料,研究了不同处理方法及不同的纳米SiO2含量对纳米复合材料性能的影响,采用透射电镜对纳米SiO2粒子的分布进行了表征.结果表明,超声波与均质高速分散机结合使用,可以使纳米SiO2粒子均匀分散于环氧树脂基体树脂中.当纳米粒子SiO2含量为3%时,复合材料的性能最佳.     

石墨烯负载有序介孔硫化锌纳米棒复合材料的制备及光催化性能

采用微波辅助加热法制备了石墨烯负载有序介孔硫化锌纳米棒复合材料,研究了复合材料的微观形貌和物相组成,分析了氧化石墨烯含量(0~15%,质量分数)、微波加热功率(320~800 W)和时间(0~80min)对微观形貌和光催化性能的影响,并对复合材料的形成机理以及微观形貌与光催化性能的关系进行了探讨。结果表明:复合材料由片状石墨烯和棒状硫化锌组成,有序介孔硫化锌纳米棒均匀地分布在石墨烯表面;氧化石墨烯含量的增加有利于硫化锌纳米棒的均匀分布,微波加热功率的增加和微波加热时间的延长有利于促进硫化锌纳米棒的形成;当微波加热时间为60min,微波加热功率为640 W,氧化石墨烯质量分数为10%时,复合材料的光催化性能最佳。     

纳米粒子和聚四氟乙烯填充UHMWPE复合材料的摩擦磨损性能研究

以纳米氧化锌(ZnO)和纳米蒙脱土(MMT)及聚四氟乙烯(PTFE)作为复合填料,通过热压成型工艺制备了纳米ZnO-MMT及PTFE填充超高分子量聚乙烯(UHMWPE)复合材料,采用销-盘式摩擦磨损试验机考察了纳米粒子对复合材料摩擦磨损性能的影响,用扫描电子显微镜观察了复合材料磨损表面形貌。结果表明当PTFE和MMT的填充量均保持为质量分数6%,填充纳米ZnO质量分数为4%~6%时的复合材料可获得较好的摩擦磨损性能,与不含纳米ZnO的复合材料相比,其摩擦因数最低下降了11.1%,而磨损率下降了83.3%。当复合填料中纳米ZnO含量较低时,复合材料的磨损机制主要表现为不同程度的粘着磨损,但当复合填料中纳米ZnO含量较高时,复合材料的磨损机制主要表现不同程度的粘着磨损和磨粒磨损,同时其复合材料的摩擦磨损性能出现了恶化现象。     

纳米Ti02改性塑料的抗菌及分解内毒素特性研究

研究了纳米TiO2的制备、相结构及抑菌作用,含0.7%TiO2的纳米TiO2/PS复合材料的分解内毒素及抑菌作用.结果表明锐钛矿型纳米TiO2对常见的菌种具有良好的抑制作用.纳米TiO2/PS复合材料具有明显的分解细菌内毒素的作用和良好的抑菌效果;对内毒素的分解率可达90%以上,对常见细菌的杀菌率达到99%以上.     

纳米ZnO填充尼龙1010复合材料的力学与摩擦学性能

采用热挤压方法制备了不同纳米ZnO添加量的尼龙1010(PA1010)复合材料,对其力学和摩擦学性能进行了试验研究.结果表明:添加少量纳米ZnO可以提高复合材料的抗拉强度、表面硬度和弹性模量;过量纳米ZnO造成复合材料抗拉强度的下降,原因在于纳米颗粒在尼龙1010基体内的分散均匀性变差,并在基体内部形成微裂纹缺陷;纳米ZnO最佳添加量为3.0%～5.0%,随ZnO添加量的增加复合材料的摩擦因数提高,磨损率有一定程度的降低,最多可达30%.     

纳米NbSe_2铜基自润滑复合材料的摩擦学性能

将固相反法制备的纤维和片层结构的2种纳米NbSe2材料分别与铜粉混合,冷压制成纳米NbSe2铜基复合材料。采用SEM、TEM、HRTEM表征其表面形貌、微观结构和相组成,在UMT-2摩擦试验仪上测试其摩擦性能。结果表明,采用固相反应的方法制备的纤维和片层结构的纳米NbSe2材料,具有良好的结晶性和纯度;在铜基复合材料中,纳米NbSe2材料的加入使得复合材料表现出优异的减摩性能;与片层结构相比较,纤维状纳米NbSe2铜基复合材料都具有更低更稳定的摩擦因数。     

PS/粘土纳米复合材料的研究进展

聚苯乙烯(PS)与粘土复合是一种快速有效制备纳米复合材料的途径。PS／粘土纳米复合材料具有更高的强度、韧度等力学性能和热稳定性，并具有一定的阻燃性和离子电导性。就粘土的改性与复合材料的制备方法、纳米复合材料的物理、力学性能及间规PS／粘土纳米复合材料中间规PS的结晶性进行了综述。     

纳米AlN含量对石墨/铜-0.6%铬复合材料性能的影响

首先采用合金化法制备了铜-铬基体合金粉,然后向其中加入质量分数为10%的石墨粉和不同含量的纳米AlN粉,制备了不同含量纳米AlN颗粒增强的石墨/铜-0.6%铬复合材料,研究了纳米AlN含量对复合材料密度、电阻率、硬度、抗弯强度及磨擦磨损性能的影响。结果表明:随着纳米AlN含量的增加,复合材料的抗弯强度及硬度逐渐增加,密度和导电性逐渐降低,磨损量逐渐减少,摩擦因数变化不大;当纳米AlN质量分数为0.5%时,可在保证不过多降低导电性的前提下,有效提高复合材料的抗弯强度和耐磨性。     

纳米二氧化钛的光催化与减摩性能研究进展

纳米二氧化钛(TiO₂)作为一种环境和能源领域出色的光催化剂以及一种新型的发动机纳米润滑油添加剂,受到越来越多的关注。综述纳米TiO₂复合材料在不同掺杂方式下在光催化方面的研究及应用进展,以及纳米TiO₂及其复合材料作为润滑油添加剂的研究及应用进展;总结了综合考虑纳米TiO₂复合材料光催化与减摩性能的研究现状,指出将纳米TiO₂及其复合材料作为发动机润滑油添加剂时,应综合考虑其光催化与减摩性能,从而实现在减摩的同时降低污染物排放。