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。     

玄武岩纤维和钢纤维含量对树脂基摩擦材料性能的影响研究

以酚醛树脂、丁腈橡胶、重晶石、玄武岩纤维和钢纤维等为原料进行摩擦材料的制备,研究了玄武岩纤维和钢纤维含量对摩擦材料力学性能和摩擦磨损性能的影响.结果表明,当玄武岩纤维含量为10％～25％(质量分数,下同)时,随着纤维含量的减少,摩擦材料的冲击强度增大、压缩强度减小;当纤维总量占30％且玄武岩纤维与钢纤维质量比为1:1时...     

玄武岩纤维表面处理对尼龙6复合材料力学性能影响

为改善玄武岩纤维增强PA6复合材料的力学性能,对玄武岩纤维分别进行了H2SO4处理、偶联剂KH-550处理及H2SO4加KH-550协同处理,使用双螺杆挤出机制备了玄武岩纤维质量分数分别为10%、20%、30%的复合材料,测试复合材料的拉伸和冲击性能,并对纤维以及复合材料冲击断面进行微观表征。结果表明,随着玄武岩纤维质量分数的增加,复合材料的力学性能有较大提升。此外,经过协同处理、玄武岩纤维质量分数为30%的复合材料相较于纤维含量相同但未经处理的复合材料,拉伸强度提高了24.36%,冲击强度提升了37.41%。     

玄武岩纤维对树脂基摩擦材料摩擦磨损性能的影响

为探究玄武岩纤维在树脂基摩擦材料中的应用,采用热模压工艺制备了玄武岩纤维质量分数为0～20%的树脂基复合材料,对其进行摩擦磨损性能试验,并检测硬度和抗剪强度,观察磨损表面微观形貌,探讨其磨损机制。结果表明:向树脂基摩擦材料中添加玄武岩纤维,具有显著提高材料的硬度、抗剪强度,降低磨损率,增大摩擦系数和热衰退温度的作用。玄武岩纤维增强的摩擦材料硬度越高,摩擦系数越大,剪切强度和硬度越高,磨损率越小;当玄武岩纤维含量为15%时,磨损率最低,达到0.23 cm~3/(N·m);当玄武岩纤维含量为20%时,摩擦系数最大,达到0.45。玄武岩纤维增强的树脂基摩擦材料,其磨损机理以磨粒磨损为主。     

滑石粉与有机成核剂复配改性抗冲击共聚聚丙烯

采用滑石粉和有机成核剂复配改性抗冲击共聚聚丙烯(PP),研究了改性PP的力学性能、结晶性能和耐热性能。结果表明:滑石粉可以有效提高PP的拉伸屈服应力、弯曲模量、常温简支梁缺口冲击强度和洛氏硬度;滑石粉和质量分数为0.30%的有机成核剂复配,使PP/滑石粉/有机成核剂复合材料的弯曲模量,洛氏硬度,常温、低温简支梁缺口冲击强度分别提高了11.9%,13.5%,156.5%,9.7%,负荷变形温度由PP的68.7℃提高到76.2℃;滑石粉和质量分数为0.30%的有机成核剂复配对PP具有异相成核作用,使PP/滑石粉/有机成核剂复合材料的结晶温度升高,晶粒细化、致密。     

3D打印玻璃纤维/热塑性聚氨酯共混材料的性能研究

基于粉体喂料3D打印机研究3D打印玻璃纤维/热塑性聚氨酯共混材料的性能。结果表明:随着玻璃纤维质量分数增大,共混材料的拉伸强度呈先增大后减小趋势,当玻璃纤维质量分数为0. 08时,共混材料的拉伸强度最大,为51. 2MPa,较热塑性聚氨酯提高41%;弯曲强度和压缩强度先减小后增大再减小,当玻璃纤维质量分数为0. 15时,共混材料的压缩强度最大,为108. 35 MPa;冲击强度呈先增大后减小趋势,当玻璃纤维质量分数为0. 08时,共混材料的冲击强度最大,为15. 52 kJ·m~(-2),较热塑性聚氨酯提高39%。     

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%。     

花生壳粉含量对聚乳酸/花生壳粉复合材料性能的影响

以聚乳酸（PLA）、花生壳粉为主要原料,以硅烷为偶联剂,采用模压成型法制备了PLA/花生壳粉复合材料,研究了花生壳粉含量对复合材料力学性能、吸水性能、摩擦磨损性能以及结晶性能的影响。结果表明,随着花生壳粉含量的增加,复合材料的洛氏硬度和冲击强度呈先降低后升高的趋势,拉伸强度和弯曲强度逐渐升高,均在花生壳粉含量为50 %(质量分数,下同)时达到最大;吸水性能逐渐提高;磨损性能逐渐降低;当花生壳粉含量为50 %时,PLA/花生壳粉材料具有优良的力学性能和吸水性能。     

BF/黑宝石粉体增强EP基摩擦材料的摩擦磨损性能

以环氧树脂(EP)为基体,玄武岩纤维(BF)为增强材料,玄武岩水晶玻璃(黑宝石)粉体为摩擦性能调节剂制备BF/黑宝石粉体增强EP基摩擦材料,研究了黑宝石粉体对摩擦材料摩擦磨损性能和力学性能的影响,然后在添加质量分数为5%的黑宝石粉体的基础上,采用相同手段研究了BF含量对摩擦材料性能的影响。结果表明,黑宝石粉体可以极大地提高摩擦材料的摩擦系数,并进一步降低磨损率以及提高摩擦材料的力学性能。BF的加入在一定程度上降低了摩擦材料的摩擦系数,且当BF含量较低或较高时,摩擦材料的磨损率均会有所提升。当BF质量分数为6%时,摩擦材料的综合性能最优,其摩擦系数为0.534,与未加BF的摩擦材料相比仅降低了7.61%,磨损率为0.75%,较未加BF的摩擦材料降低了31.82%,拉伸强度和弯曲强度分别为55.568 MPa和92.750 MPa,与未加BF的摩擦材料相比,分别提高了148%和66.42%。     

玄武岩纤维改性不饱和聚酯树脂的性能研究

本研究用未经处理的和酸化改性的玄武岩纤维分别对不饱和聚酯树脂进行填充改性,探究玄武岩纤维不同用量以及不同酸化时间对不饱和聚酯树脂的力学性能以及摩擦性能的影响。结果表明:未经改性的玄武岩纤维用量为2%时,不饱和聚酯基复合材料拉伸强度提高41%,冲击强度提高13%而摩擦系数降低58%,玻璃化转变温度提高50%,综合性能最优;而后将玄武岩纤维进行酸化,制备2%玄武岩纤维/不饱和聚酯复合材料,通过拉伸与冲击性能测试。结果表明酸化时间为1.5h时,复合材料性能最佳。     

玄武岩纤维增强聚乳酸力学性能及耐老化性能

通过拉伸实验和老化实验,研究了玄武岩纤维含量对BF/PLA拉伸性能、抗冲击性能及耐老化性能的影响规律,通过DSC实验得到BF/PLA复合材料的结晶度,分析其耐老化原因。随着质量分数增加,其拉伸强度增加可达到141 MPa,弹性模量达到5 GPa,达到峰值后又减小。质量分数达到30%时,缺口冲击强度和非缺口冲击强度分别达到6.7 kJ/m~2和20.76 kJ/m~2。DSC实验结果表明,随着玄武岩纤维含量的增加,聚乳酸复合材料的结晶度由34.6%增加到54.6%,而结晶度的增加可以减缓聚乳酸的降解速度。当质量分数达到60%时,老化实验后的弹性模量可以保持降解前的77%,延缓降解速度较为明显。经分析,拉伸强度与玄武岩纤维质量分数呈二次多项式关系,而弹性模量与玄武岩纤维质量分数之间呈线性关系。这种函数关系不受材料力学性能下降的影响。     

再生家电壳体聚丙烯材料性能改善研究

再生家电壳体聚丙烯材料通过玻璃纤维增强改性可以显著提升材料的拉伸强度及弯曲模量,但由于再生聚丙烯材料中杂质的影响,材料的缺口冲击强度没有获得明显提升。从改善再生家电壳体聚丙烯材料性能的角度出发,通过掺入再生聚丙烯、添加弹性体和改变玻璃纤维直径等研究了改性材料的性能差异。在全新聚丙烯与再生聚丙烯共混体系中,随着再生聚丙烯含量增加,改性材料的弯曲模量无明显变化,但缺口冲击强度急剧下降。当再生聚丙烯添加质量分数大于30%时,改性材料的缺口冲击强度下降35%。在玻璃纤维增强再生聚丙烯体系中,通过添加质量分数为5%的弹性体,可以显著改善改性材料的缺口冲击强度,同时保持良好的拉伸强度与弯曲模量;使用小直径玻璃纤维可以明显改善改性材料的缺口冲击强度,当玻璃纤维直径由14μm降低至10μm时,缺口冲击强度由8 kJ/m²提升至11 kJ/m²。     

椰壳纤维/玻璃纤维增强酚醛树脂复合材料的性能研究

以椰壳纤维和玻璃纤维为增强材料，以酚醛树脂为基体，经非织造工艺制备预成型件，采用模压成型工艺制备不同纤维体积分数的复合材料，分别对复合材料的力学性能、吸湿性能及耐热性能进行测试。结果表明：提高椰壳纤维/玻璃纤维含量可有效提高复合材料的拉伸强度和拉伸模量。当纤维含量达60%时，复合材料的拉伸性能达到最大。当纤维含量达70%，复合材料的抗弯性能最好。对椰壳纤维材料碱预处理能够有效提高材料的力学性能。综合成本及材料特性，材料最优制备工艺为椰壳纤维/玻璃纤维的体积比为1∶1，纤维含量为70%。当纤维含量为70%，椰壳纤维/玻璃纤维增强酚醛树脂复合材料的冲击强度最高为1.62 J/mm²。椰壳纤维的添加提高了材料在自来水、蒸馏水和海水等介质中的吸湿效率，但降低材料在250～550℃区间的热稳定性。     

改性玄武岩纤维增强环氧树脂复合材料的力学性能

采用偶联剂KH570对玄武岩纤维(BF)进行表面改性,研究表面改性BF的长度、添加量对增强环氧树脂(EP)复合材料力学性能的影响。结果表明,改性BF表面产生很多凸起,变得非常粗糙。BF表面改性使复合材料的拉伸强度提高10%～20%,冲击强度提高10%～40%。随着改性BF长度及添加量的增加,复合材料的力学性能显著提高。当改性长BF的质量分数为4%时,与纯EP相比,复合材料的拉伸强度和冲击强度分别提高248.3%和451.5%。长BF的增强效果明显好于改性长玻璃纤维(GF),尤其纤维的添加量较大时复合材料拉伸强度的提高更为明显。当长BF的质量分数为4%时,长BF增强复合材料的拉伸强度较长GF增强复合材料提高37.8%,冲击强度提高9.2%。     

玄武岩纤维增强聚乳酸力学性能及耐老化性能

通过拉伸实验和老化实验，研究了玄武岩纤维含量对BF/PLA拉伸性能、抗冲击性能及耐老化性能的影响规律，通过DSC实验得到BF/PLA复合材料的结晶度，分析其耐老化原因。随着质量分数增加，其拉伸强度增加可达到141 MPa，弹性模量达到5 GPa，达到峰值后又减小。质量分数达到30%时，缺口冲击强度和非缺口冲击强度分别达到6.7 kJ/m²和20.76 kJ/m²。DSC实验结果表明，随着玄武岩纤维含量的增加，聚乳酸复合材料的结晶度由34.6%增加到54.6%，而结晶度的增加可以减缓聚乳酸的降解速度。当质量分数达到60%时，老化实验后的弹性模量可以保持降解前的77%，延缓降解速度较为明显。经分析，拉伸强度与玄武岩纤维质量分数呈二次多项式关系，而弹性模量与玄武岩纤维质量分数之间呈线性关系。这种函数关系不受材料力学性能下降的影响。     

丁腈橡胶改性树脂摩擦材料的制备和性能研究

采用干法工艺制备丁腈橡胶改性的酚醛树脂基摩擦材料,对摩擦材料样品进行摩擦磨损性能、物理性能能和机械性能测试,结果表明:在酚醛树脂基摩擦材料配方中,适量引入丁腈橡胶可以有效改善摩擦材料的性能。当丁腈橡胶添加量为4%时,摩擦材料样品的综合性能最佳,分别为:摩擦系数μ=0.44,磨损率为0.33×10~(-7)cm~3/N·m,冲击强度为0.763k J/m~2,洛氏硬度为63HRM,密度为2.27g/cm~3。各项性能符合GB 5763-2008的第3类标准,表明该材料有工业应用的前景。     

基于玄武岩纤维的再生混凝土性能试验分析

为探究再生混凝土在掺入玄武岩纤维后的力学和耐久性能变化，以玄武岩纤维作为研究对象，开展力学性能与干燥收缩试验，从抗压与抗折强度、干燥收缩性能以及抗氯离子渗透性能等角度出发，对比分析了不同玄武岩纤维质量分数对再生混凝土性能的影响。试验结果表明：在玄武岩纤维质量分数低于3%时，再生混凝土的力学和耐久性能均可得到显著改善；当玄武岩纤维质量分数超过3%时，再生混凝土的抗折强度、干燥收缩性能以及抗氯离子渗透性能的提升效果不再明显，且抗压强度存在一定程度的下降。因此，为实现最佳的再生混凝土力学及耐久性能改善效果，玄武岩纤维质量分数选择3%为宜。     

岩土工程用玄武岩纤维复合材料研究及性能评价

为了提高岩土工程的施工质量，以玄武岩纤维布、酚醛树脂、纳米材料Si-Q和固化剂ER-1为主要原料，制备了一种适用于岩土工程的玄武岩纤维复合材料，并对其拉伸性能、弯曲性能和抗老化性能进行了测试。试验结果表明：纳米材料Si-Q的加入量越大，玄武岩纤维复合材料的拉伸强度越大，而弯曲强度则先减小后增大；此外，玄武岩纤维复合材料还具有良好的耐酸碱老化性能，当纳米材料Si-Q的质量分数为5%时，玄武岩纤维复合材料在盐酸溶液中浸泡80 d后的拉伸强度和弯曲强度分别为337 MPa和252 MPa，与浸泡前相比强度保留率分别可以达到76.59%和80.25%，而在氢氧化钠溶液中浸泡80 d后的拉伸强度和弯曲强度分别为405 MPa和299 MPa，与浸泡前相比强度保留率则分别可以达到92.05%和95.22%。玄武岩纤维复合材料的综合性能较好，能够满足岩土工程施工对加固材料性能的要求。     

碳粉粒度对腰果壳油改性PF基摩擦材料性能的影响

为研究碳粉粒度对腰果壳油改性酚醛树脂(PF)基摩擦材料性能的影响,采用热压成型工艺制备出4种不同碳粉粒度(48,25,18,9μm)的PF基摩擦材料,分别对摩擦材料的密度、硬度、压缩强度、冲击强度、热性能和摩擦磨损性能进行了测试。结果表明,碳粉粒度越小,摩擦材料的密度和硬度越高,力学性能越好,高温下的摩擦系数越稳定,且磨损率及200℃时的热膨胀系数越小,热稳定性能越好;当碳粉粒度为9μm时,摩擦材料密度为1.725 g/cm3,洛氏硬度值为92,压缩强度为109.8 MPa,冲击强度为3.72 k J/m2,350℃下的磨损率为1.12×10–7 cm3/(N·m),200℃下的线膨胀系数为1.55×10–5/℃,失重速率最大时的温度为441.3℃,750℃质量保持率为88.6%。摩擦材料中碳粉适宜的粒径为9μm。     

长纤维增强聚乙烯复合材料的研究

采用经KH-550偶联剂处理的长玻璃纤维(LGF)与聚乙烯(PE)复合制备了PE/LGF复合材料。研究了该种复合材料的力学性能和LGF在PE基体中的分布状况。结果表明,LGF的长度与含量对复合材料的拉伸强度、冲击强度、硬度及维卡软化点温度有很大的影响,当LGF的质量分数约为30%、长度约为35mm时,复合材料的拉伸强度达52.5MPa,冲击强度达52kJ/m2,洛氏硬度为90,维卡软化点温度为106℃;LGF在PE基体中呈现三维交叉结构,这种结构和KH-550的加入改进了复合材料的性能。