氟醚橡胶摩擦磨损性能研究

研究了石墨、碳纤维和聚四氟乙烯不同用量和三者并用对氟醚橡胶摩擦磨损性能的影响,并用SEM对橡胶磨损表面形貌进行了分析。结果表明,石墨和聚四氟乙烯填充的氟醚橡胶以粘着磨损为主,磨损严重,而碳纤维填充的橡胶磨损主要是疲劳磨损,可显著提高氟醚橡胶的摩擦磨损性能。石墨和碳纤维并用可产生协同效应,两者用量均为15份时橡胶摩擦磨损性能较好,此时摩擦系数为0.378,磨损率为5.590×10-8mm3/Nm。     

抗辐照酚酞聚芳醚酮基自润滑复合材料的研制

采用二硫化钼、石墨、碳纤维和氟化镧研制了一种抗辐照的酚酞聚芳醚酮基自润滑复合材料。介绍了此材料的制备工艺和性能,研究了几种添加剂的配比对复合材料的影响。结果表明,在酚酞聚芳醚酮中添加二硫化钼和石墨可明显改善材料的摩擦磨损性能,加入碳纤维和氟化镧不仅可提高复合材料的机械强度,而且还使摩擦磨损性能在一定程度上得到改善。加入上述添加剂均可提高复合材料的抗辐照性。     

碳纳米管/石墨/碳纤维增强聚酰亚胺树脂复合材料的摩擦磨损性能研究

在本文中,通过浸涂和热成型工艺做准备,将石墨(GR)或碳纳米管(CNTs),或把两者一起结合在纳入碳纤维增强聚酰亚胺(CFRP)复合材料,利用块上环排列方法研究复合材料的摩擦磨损性能。实验结果表明,当它们单独使用时,理想型石墨比碳纳米管更有利于提高碳纤维增强塑料复合材料的摩擦学性能。值得注意的是,加入石墨时,碳纳米管填充碳纤维增强塑料复合材料的摩擦磨损性能进一步提高了,表明它们之间存在协同效应。     

混杂纤维/POE-g-MAH复合增强PA66耐磨材料

采用双螺杆挤出机制备聚酰胺66(PA66)/碳纤维/玻璃纤维材料和PA66/碳纤维材料,另外加入相容剂马来酸酐接枝聚烯烃弹性体(POE–g–MAH)来改善相界面的相容性,同时评价其力学性能和摩擦磨损性能。结果表明:在碳纤维增强PA66材料的研究过程中引入玻璃纤维可降低最高界面温度并且使摩擦系数降低,有助于改善PA66材料的摩擦学性能,共混物的摩擦过程以磨粒磨损和粘着磨损为主。此外,在添加入玻璃纤维后,15%混杂纤维填充比15%碳纤维单独填充的PA66材料拉伸强度提高9.89%,冲击强度提高34.02%;而添加入20%混杂纤维与20%碳纤维单独填充的PA66材料相比,拉伸强度提高了71.65%,冲击强度提高了26.23%。     

混杂纤维含量对树脂基摩擦材料摩擦磨损性能的影响

为了研究多种只由非金属混合组成的增强纤维对树脂基摩擦材料摩擦磨损性能的影响,以腰果壳油改性酚醛树脂(CNSL)为基体,按不同比例加入玻璃纤维、碳纤维和芳纶浆粕纤维,采用热压烧结技术制备摩擦材料.利用与高速钢配副的环块摩擦磨损试验机研究摩擦材料在不同制动工况下的摩擦磨损性能,并利用扫描电子显微镜分析了材料的磨损形貌.结果...     

PPESK/TK/石墨复合材料的摩擦磨损性能研究

以含二氮杂萘联苯型聚醚砜酮(PPESK)树脂为基体,以石墨和钛酸钾晶须(TK)为填料,采用物理混合、热压模塑的方法制备了PPESK/TK/石墨复合材料。研究了石墨和TK含量对复合材料摩擦磨损性能的影响,利用扫描电镜观察了磨面的形貌。结果表明,石墨和TK均能显著改善聚合物材料的摩擦磨损性能,并具有明显的协同作用。石墨对降低材料的摩擦系数起主导作用,仅以石墨为填料,材料的摩擦系数可降低至纯树脂的1/3;而TK对复合材料的磨损性能起到了明显的改善作用,当TK和石墨比例为3∶1时,材料的磨损率可降至最低,比纯树脂降低了两个数量级。扫描电镜观察结果表明材料的磨损机理主要为磨粒磨损、粘着磨损和轻微的疲劳磨损。     

脂肪醇聚氧乙烯（5）醚磺基琥珀酸单酯二钠盐的合成与性能研究

考察了脂肪醇聚氧乙烯（５） 醚磺基琥珀酸单酯二钠盐的合成工艺条件, 并测定其表面化学性能。得到了如下较佳合成工艺条件： 醚酐摩尔投料比１∶１０５ , 酯化反应温度为１１０ ℃, 反应时间为４０ｈ ; 顺酐与亚硫酸钠的摩尔投料比为１ ∶１０５ , 磺化反应温度为８０℃, 反应时间为２０ｈ, 整个反应在氮气保护条件下进行。最终产物得率大于９６０ ％ 。测定得到其主要表面化学性能为： 临界表面张力为３２９ Ｎｍ － １ ×１０ － ３ , 临界胶束浓度为３９８ｍｏｌ Ｌ－１ ×１０－ ４ , 钙皂分散力 Ｌ Ｓ Ｄ Ｐ为３２ ％ , 乳化力为５２２ｍｉｎ , 去污力为４５ｓ, 泡沫力为１８０ ／ １７５ｍｍ 。     

环氧树脂基复合涂层摩擦磨损性能研究

研究了不同质量分数石墨、碳纤维、纳米ZrO2对环氧树脂(EP)涂层摩擦磨损性能的影响,并用扫描电子显微镜观察了涂层磨损表面形貌并探讨了磨损机理。结果表明:石墨质量分数为20%时复合涂层的磨损率仅为纯EP的7.75%;纳米ZrO2质量分数为4%时复合涂层的磨损率为纯EP的30%;纳米ZrO2与碳纤维以及石墨的协同作用提高了EP的摩擦磨损性能。EP复合涂层的磨损机理以粘着磨损、磨粒磨损以及疲劳磨损为主。     

长石粉对酚醛树脂基摩擦材料性能的影响

采用热压成型工艺制备混杂纤维增强酚醛树脂基摩擦材料,在定速式摩擦试验机和万能试验机上研究了不同长石粉含量对材料摩擦磨损性能和力学性能的影响,借助扫描电子显微镜观察磨损表面形貌并分析其磨损机理。结果表明,长石粉的加入对材料的力学性能有明显改善,相比于无长石粉的材料,当长石粉质量分数为6%时,材料的弯曲强度、压缩强度、剪切强度和冲击强度和洛氏硬度分别提高17.76%,10.62%,15.75%,7.81%和5.24%,但密度降低6.34%。且长石粉质量分数为6%时摩擦材料摩擦磨损性能最佳,100℃时的摩擦系数高达0.51,且磨损率最低,为1.2×10-8cm3/(N·m);其磨损机制从200℃时的粘着磨损转变为300℃时的典型磨粒磨损。     

w(石墨)对NAO摩擦材料摩擦磨损性能的影响

采用热压固化方法制备了一种新型无石棉有机(Non-asbestos organic:NAO)摩擦材料,研究了w(石墨)对摩擦材料力学性能和摩擦磨损性能的影响。结果表明,随着w(石墨)的增加,材料密度逐渐降低;材料的冲击强度先增大后减小,当w(石墨)=4%时材料的冲击强度达到最大值4.15kJ/m~2。摩擦和磨损性能测试结果表明,w(石墨)对摩擦材料的低温摩擦系数影响较小,对高温摩擦系数影响较明显。当w(石墨)=4%时可以有效提高摩擦材料的高温摩擦系数和高温抗磨损性能,且w(石墨)越高,材料高温磨损率越低。     

长玻纤增强尼龙66复合材料性能的研究

在自制装置中用硅烷偶联剂KH550对长玻纤(LGF)进行表面处理后,采用熔融共混法制备了尼龙66/长玻纤复合材料。采用微机全自动热膨胀系数测定仪记录了玻纤增强尼龙66复合材料的热膨胀曲线,分析了玻纤含量、温度对复合材料热膨胀系数的影响,结果表明,随着玻纤含量的增加,复合材料的热膨胀系数显著下降,最大降低了74.2%;随着温度的升高,复合材料的热膨胀系数先增大后减小最后趋于平衡,转折温度在37℃左右。测试了复合材料的力学性能,结果显示复合材料的拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度随玻纤含量的增加而大幅度提高,最大分别增加了173%、186%和283%。通过扫描电镜观察到玻纤嵌入尼龙66基体中,与尼龙66形成了良好的界面黏结。     

Study on tribological properties of frictional material based aromatic polyamide

The effect of inorganic fillers on the friction and wear behavior of frictional material based poly(m‐phenylene isophthalamide) (PMIA) is investigated. The polymer composites are prepared by compression molding. The friction and wear of PMIA composites are investigated on a block‐on‐ring machine by running the PMIA composite block against plain carbon steel. The morphologies of the worn surface of PMIA composite and the ring counterface are examined by using electron probe microanalysis. It is found that copper compounds including CuCl, CuCl₂, Cu₂O, and CuO filled PMIA exhibit considerably higher friction coefficient than unfilled PMIA, while the wear rate of those composites decrease. Especially, CuCl is the optimal filler in the copper compounds investigated above. The filled PMIA composite containing CuCl, graphite, and short carbon fiber shows the best properties for frictional material. The friction coefficient of CuCl–PMIA composite is higher than that of unfilled PMIA because of the abrasive action of CuCl particle. It is probably the smoother surface of counterpart ring and composite block that resulted in the lower wear rate and friction coefficient of PMIA composite. © 2001 John Wiley & Sons, Inc. J Appl Polym Sci 80: 2790–2794, 2001     

玻璃纤维增强聚酰胺性能的研究

以通用聚酰胺为基体,利用短切玻璃纤维(事先用硅烷偶联剂进行表面处理)对其进行共混改性。研究了玻纤含量分布对复合材料力学性能的影响,扫描电镜分析了玻璃纤维增强聚酰胺复合材料的断面特征。当玻璃纤维用量约为30%时,材料的拉伸强度、拉伸模量和弯曲强度、弯曲模量最好,这时的拉伸强度、弹性模量、弯曲强度和弯曲模量分别增长了45.8%、100.1%5、7.1%和110.4%,冲击强度为5.3 kJ.cm-2。玻璃纤维改善复合材料的界面状况,有提高聚酰胺复合材料力学性能的作用,因为玻纤表面能够与聚酰胺之间形成紧密的结合。     

短纤维层间增强碳纤维复合材料层板的力学研究

以斜纹3k T300碳纤维布、环氧树脂和0.3~0.5 mm短切碳纤维为主要实验原料,使用短切纤维铺放装置将短切碳纤维定量铺放在碳纤维布表面,并铺层得到5块层间短切纤维增强的预制体,每块预制体含8层碳纤维布且每块预制体层间短切碳纤维铺放面密度分别为5,10,20,30,40 g/m2,并增设一块层数为8层、层间不含短切纤维增强的预制体作为对照组。采用真空辅助树脂灌注成型方式浸渍预制体后高温固化,得到层间含不同面密度短切纤维的碳纤维复合材料层合板,研究了不同面密度短切纤维含量对碳纤维复合材料层合板拉伸、弯曲以及层间剪切强度的影响。研究结果表明,当短切碳纤维铺放面密度为5 g/m2时,复合材料层板的拉伸、弯曲强度最好,在5~40 g/m2范围内,复合材料层板的层间剪切强度随短切碳纤维铺放面密度的增大而增大。     

弹击对环氧树脂/芳纶复合材料结构性能的影响

采用层压工艺制备了环氧树脂/芳纶纤维复合材料板,对复合材料板用12.7 mm弹道枪1.1 g碎片模拟弹进行抗弹测试。在弹击的相邻区域取样,测试弹击点附近材料拉伸性能和弯曲性能的变化,研究弹击对复合材料结构性能的影响。结果表明,弹击对环氧树脂/芳纶纤维复合材料的拉伸和弯曲性能有不同程度的影响,相对于拉伸性能,弯曲性能的下降幅度更大。相对于离弹击区域最远的部位,材料离弹击区域最近的部位拉伸强度和拉伸弹性模量分别降低了14.6%和6.4%,弯曲强度和弯曲弹性模量分别降低了45.3%和57.3%。距离弹击点30~60 mm外的区域,材料结构性能基本不受影响。     

Fabrication of polyamide thin film nanocomposite reverse osmosis membrane incorporated with a novel graphite-based carbon material for desalination

The properties of polyamide (PA) thin film composite (TFC) membranes are affected by many variables, especially the additives in the process of interfacial polymerization that play an important role in the properties of membranes. In this study, a new type graphite carbon was added into organic phase containing trimesoyl chloride for interfacial polymerization with aqueous phase containing m-phenylenediamine to prepare modified polyamide thin film nanocomposite (TFN) membranes for reverse osmosis (RO) adhibition. Polysulfone ultrafiltration membranes were used as the carrier of the interfacial polymerization. The concentration of graphite carbon was selected from 0.002 to 0.01 wt%. The polyamide nanocomposite membrane prepared with the concentration of 0.004 wt% graphite carbon showed the best RO desalination performance, which the water flux of this TFN membrane is over 2.3 times as much as pristine TFC membrane, and the salt rejection is over 99%. This article provides a well-performing polyamide thin film nanocomposite membrane modified by a new-type carbon nanoparticles consequently.     

Studies on the comprehensive performance of graphite and additives filled high density polyethylene composites

The comprehensive performance of graphite and additives filled high‐density polyethylene (HDPE) composites is studied in this article. Four graphites with different particle diameters are used as conductive fillers in HDPE/graphite. Plasticizer, nucleator, and certain particle diameter graphite are employed to prepare HDPE composite. The behavior of crystallization and the distribution of graphite are also studied by means of SEM. An orthogonal design experiment is taken to optimize the content of the filler. The experimental results indicate that the positive temperature coefficient (PTC) effect is related to the particle diameter of graphite. And the bending strength of HDPE/graphite composite with the plasticizer and nucleator is two times less than that of HDPE‐graphite blends. Meanwhile, the high PTC intensity (the ratio of peak resistivity to room temperature resistivity) is also preserved. An excellent comprehensive performance conductive composite is prepared. © 2007 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2008     

环氧树脂/短切碳纤维复合材料性能研究

制备出了短切碳纤维增强TDE-85环氧树脂复合材料,研究了碳纤维的含量对复合材料力学性能和耐热性能的影响。结果表明,碳纤维的加入有利于复合材料力学性能和耐热性能的提高,并在碳纤维含量为0.25%时,复合材料的拉伸强度、冲击韧性、弯曲强度和弯曲模量达到最大,分别提高了29.33%、25.31%、30.28%和68.93%。此外,对复合材料的弯曲断裂面进行了微观形貌分析,结果表明一定量的碳纤维可以较好地分散在树脂基体中,同时,碳纤维原丝和树脂基体的界面结合比较弱,主要依赖于两相之间的物理嵌合。     

针刺炭纤维预制体结构单元对C/C复合材料性能的影响

采用6K炭纤维无纬布/网胎交替叠层及12K炭纤维无纬布/网胎交替叠层,在针刺工艺,致密化、热处理工艺完全相同的情况下,制备了密度为1.8g/cm3的热解炭/树脂炭双元基体的两种C/C复合材料产品,考察了针刺预制体结构单元对C/C复合材料性能的影响.结果表明,两种C/C复合材料的热学（垂直方向导热系数）、电学性能及石墨化度基本相当;而针刺6K炭纤维无纬布/网胎预制体C/C复合材料的拉伸、弯曲、压缩、层间剪切强度分别为127MPa,189MPa,263MPa,24.6MPa;其平行方向导热系数为54.6W/m＆#183;K,比常规针刺12K炭纤维无纬布/网胎预制体C/C复合材料相应提高了38％,32.2％,32.8％,38.9％,21％,彰显了细化针刺预制体结构单元对C/C复合材料力学性能的显著影响.