稀土改性玻璃纤维对PTFE复合材料摩擦磨损性能的影响

分别用硅烷偶联剂SG-Si900(SGS)、含SG-Si900的稀土溶液(SGS/RES)和稀土溶液(RES)对玻璃纤维进行表面改性,考察了稀土改性玻璃纤维填充的PTFE复合材料在油润滑条件下的摩擦磨损性能,并用扫描电子显微镜(SEM)分析了磨损表面形貌.结果表明:与未经表面改性玻璃纤维填充的PTFE复合材料相比,经表面改性玻璃纤维填充的PTFE复合材料的减摩耐磨性能得到提高,以RES的作用最明显,SGS/RES次之,SGS第三;在油润滑条件下,稀土改性玻璃纤维填充的PTFE复合材料只出现了轻微磨损,这是由于玻璃纤维经稀土表面改性后极大地改善了玻璃纤维与PTFE基体之间的界面结合力,使稀土改性玻璃纤维填充的PTFE复合材料具有优异的摩擦磨损性能.     

稀土元素对玻璃纤维增强PTFE复合材料拉伸性能的影响

三种表面改性剂,即硅烷偶联剂ＳＧ－Ｓｉ９００(ＳＧ)、含 ＳＧ－Ｓｉ９００的稀土溶液(ＳＧＳ/ＲＥＳ)和稀土溶液(ＲＥＳ)用于玻璃纤维表面处理．研究了不同表面处理条件下玻璃纤维增强聚四氟乙烯(ＧＦ/ＰＴＦＥ)复合材料的拉伸性能,并应用ＳＥＭ对断口形貌进行了分析．试验结果表明:由于稀土元素的作用,稀土溶液ＲＥＳ比ＳＧＳ/ＲＥＳ和ＳＧＳ能够更好地提高玻璃纤维与ＰＴＦＥ之间的界面结合力;经ＲＥＳ处理的ＧＦ/ＰＴＰＥ复合材料的界面结合力主要受稀土元素含量的影响,当稀土元素含量为０．２~０．４Ｗｔ%时,ＧＦ/ＰＴＦＥ复合材料的拉伸性能大大提高,并且在稀土元素含量为０．３ｗｔ%时其性能最佳．     

稀土处理玻璃纤维填充PTFE复合材料的滑动磨损性能

研究了不同玻璃纤维表面处理对PTFE复合材料在干摩擦条件下滑动磨损性能的影响,并借助扫描电子显微镜(SEM)分析了磨损机理。结果表明:在干摩擦条件下,经表面处理玻璃纤维填充的PTFE复合材料的摩擦系数和摩擦表面温度比未经处理玻璃纤维填充的PTFE复合材料的低,且减磨性能优于未经处理的;而稀土处理玻璃纤维填充的PTFE复合材料的摩擦系数和摩擦表面温度最低,减磨性能最好;未经处理玻璃纤维填充的PTFE复合材料和偶联剂处理玻璃纤维填充的PTFE复合材料都发生了剧烈的粘着转移;偶联剂与稀土处理玻璃纤维填充的PTFE复合材料的磨损机理主要是明显的磨粒磨损;稀土处理玻璃纤维填充PTFE复合材料的磨损形式主要是粘着转移和轻微的磨粒磨损。     

稀土改性磨碎玻璃纤维对磨碎玻璃纤维/聚四氟乙烯复合材料性能的影响

采用三种表面改性剂,即硅烷偶联剂（PTMS）、含PTMS的稀土改性剂（PTMS-RES）和稀土改性剂（RES）,对磨碎玻璃纤维表面处理,探讨了不同表面处理剂对磨碎玻璃纤维/聚四氟乙烯（MGF/PTFE）复合材料介电性能、热膨胀系数和热导率的影响。测试了RES、未改性的磨碎玻璃纤维和PTMS-RES改性的MGF的FTIR谱图,并采用SEM对MGF/PTFE复合材料的断口形貌进行分析。结果表明：与未经表面改性的MGF/PTFE复合材料相比,经表面改性的MGF/PTFE复合材料的介电性能、热膨胀系数、热导率都得到改善。由于RES特殊的电子层结构以及对阴离子有强吸引作用,RES改性效果比PTMS更好。由于RES与PTMS共同的作用,PTMS-RES比RES能更好地改善MGF与PTFE的界面,促进MGF与PTFE的界面粘结。     

稀土改性剂对玻璃纤维-SiO2/聚四氟乙烯复合材料性能的影响

采用不同的稀土改性剂（La、Ce、Pr、Nd和Sm）对SiO₂和玻璃纤维（GF）进行改性处理,SiO₂含量为55wt%,GF含量为2wt%。填料改性处理后与聚四氟乙烯（PTFE）分散液在高速分散机中混合,然后通过热压烧结法制得GF-SiO₂/PTFE复合材料。考察了不同的稀土改性剂对GF-SiO₂/PTFE复合材料吸水性、介电性能、热膨胀系数和力学性能的影响。采用FTIR手段对稀土La改性剂,未改性的填料和改性后的填料结构进行了测试。并用SEM和EDS对复合材料的断口形貌及表面处理前后填料的形貌进行观察和能谱分析。结果表明：由于稀土La的电子层结构比其他轻稀土更稳定,对阴离子的吸引作用比其他轻稀土强,稀土La改性剂比其他的稀土改性剂能更好地促进填料GF与PTFE界面粘合,改善GF-SiO₂/PTFE复合材料性能。GF-SiO₂/PTFE复合材料的介电性能受到La含量的影响,当La含量为0.3wt%时介电性能最佳。     

γ射线辐射对CF PTFE/PA6复合材料性能的影响

采用超细聚四氟乙烯(PTFE)粉末作为减摩功能填料, 碳纤维(CF)作为增强材料, 制备了CF-PTFE/PA6复合材料; 利用60Co-γ射线对该复合材料进行了辐射改性, 对复合材料的力学性能和摩擦学性能进行了研究, 并采用SEM观察了该复合材料冲击断面的表面形貌。结果表明: 添加8%的PTFE和13%的CF的CF-PTFE/PA6复合材料不仅具有较好的力学强度和摩擦学性能, 而且经过120 kGy辐射处理后, 其弯曲强度、拉伸强度和冲击强度分别提高了9.9%、7.9%和11.7%。      

石墨/PTFE复合材料导热性能的数值模拟

有限元数值模拟可看作在计算机上进行的模型实验,在模型体系上获得的信息比在实际体系上所作的试验更为详细.介绍了利用ANSYS的参数化有限元分析技术数值模拟的模型、原理及精度,并获得了系列化的数据,为石墨/PTFE复合材料的导热性能设计提供了参考依据.     

PTFE复合材料的摩擦学性能及力学性能

利用MM-200型磨损试验机,对不同填料填充PTFE复合材料的摩擦磨损性能进行了研究,并探讨了淬火处理对PTFE复合材料摩擦学性能及力学性能的影响.研究发现,几乎所有填料均可大大降低PTFE复合材料的磨损,但其对PTFE复合材料性能的影响差别较大.聚苯脂填充PTFE复合材料虽然具有良好的摩擦磨损性能,但是其拉伸强度较小.PI增大了PTFE复合材料的摩擦系数,随着PI含量的增加,PTFE复合材料的拉伸强度增大,而其伸长率则减小.CdO填充PTFE复合材料虽具有良好的摩擦性能,但其伸长率较大.淬火处理使PTFE复合材料的结晶度下降,从而导致PTFE复合材料的硬度减小、耐磨性变差.     

混杂填料增强PTFE复合材料的摩擦磨损性能

利用M-2000型摩擦磨损试验机考察了载荷以及纳米TiO2/SiO2与玻璃纤维的混合填料对PTFE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后的表面形貌.结果表明:纳米材料与玻璃纤维的协同作用显著改善了材料的摩擦磨损性能,其中纳米TiO2与玻纤填充复合材料的耐磨性较好,磨损量降低了2～3个数量级,其磨损机制是低载荷下为磨粒磨损.高载荷下为疲劳磨损;纳米SiO2与玻纤填充复合材料的摩擦系数与PTFE相近,磨损机制是低载荷下为磨粒磨损,高载荷下为粘着磨损和表面微犁削磨损.     

改性剂对纳米片状羟基磷灰石/聚乳酸复合材料性能的影响

分别采用硅烷偶联剂(SC)和硬脂酸(SA)对纳米层片状羟基磷灰石(LHAp)进行表面改性,并通过挤塑工艺制备未改性和两种改性纳米片状羟基磷灰石(np-HAp)增强聚乳酸(PLA)(np-HAp/PLA、SC-np-HAp/PLA和SA-np-HAp/PLA)复合材料.比较了三种复合材料的微观结构、力学性能、热稳定性、结...     

稀土元素对原位合成TiB_2/Al复合材料组织和性能的影响

采用原位合成法研究稀土元素Ce,Sc,Er对TiB_2/Al复合材料TiB_2颗粒和基体组织的影响,并对复合材料的拉伸性能进行分析。结果表明,稀土元素的添加显著改善了复合材料的组织和性能。添加0.3%(质量分数)Sc和Er的复合材料的TiB_2颗粒分布相对均匀,稀土元素Er对基体合金的组织细化效果最显著,其次是Sc。添加稀土Sc和Er元素的复合材料拉伸强度较好,分别提高了32%和31%,添加稀土Er元素的复合材料伸长率最佳,提高了85%,因此,其拉伸性能也最佳。添加稀土元素Sc和Er后,复合材料的断裂形式为微孔聚集型的韧性断裂。稀土元素对复合材料的作用机理表现在两方面:一是稀土元素的添加改善了复合材料的润湿性,并抑制了TiB_2颗粒的团聚;另一方面,稀土元素的添加使得基体合金组织细化,从而提高了复合材料的拉伸强度。     

PTFE/SGM复合材料非等温结晶动力学

通过冷压烧结工艺制备了聚四氟乙烯/实心玻璃微珠(PTFE/SGM)复合材料。采用差示扫描量热法(DSC)研究了PTFE/SGM复合材料的非等温结晶行为,并利用Jeziorny模型对所得DSC数据进行处理。结果表明:Jeziorny模型处理PTFE/SGM复合材料的非等温结晶动力学过程是合理可行的;随着冷却速率的增加,结晶峰向低温方向移动,结晶温度范围增大,结晶度下降;SGM有一定的成核作用,提高了PTFE的结晶峰温和结晶速率,降低了结晶活化能,使PTFE更易结晶。     

稀土掺杂上转换发光玻璃陶瓷的制备及性能

实验制备了一类含有SrF2∶Yb3+,Tm3+及SrF2∶Yb3+,Er3+的透明发光玻璃和玻璃陶瓷,对比研究了热处理工艺对玻璃陶瓷相组成、微观结构和光谱性能的影响规律。研究表明,玻璃陶瓷具有立方SrF2纳米晶相均匀分布于玻璃基体的复相结构,利用HRTEM可观测到SrF2纳米晶相的(111)晶面,其晶粒尺度在10~30nm之间,且该析晶相中富集有Yb3+/Tm3+和Yb3+/Er3+。基于此,玻璃陶瓷在980nm LD激光激发下的上转换发光强度较玻璃样品有较大提高。其上转换发光机制分别主要为Yb3+-Yb3+之间的合作上转换,Yb3+-Tm3+和Tm3+-Tm3+之间的交叉弛豫能量传递过程,以及Yb3+-Er3+之间的能量传递上转换。     

镀锌钢板硅烷与稀土铈盐、镧盐复合钝化的性能及机理

试验采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(γ-APS)协同稀土铈盐和镧盐钝化镀锌钢板.通过先在试样表面自组装一层γ-APS薄膜,再沉积稀土转化膜制备硅烷稀土复合膜.采用电化学交流阻抗技术(EIS)、盐雾试验检测复合膜的耐腐蚀性,结果表明复合膜的耐腐蚀性和致密性相对于单一硅烷、稀土转化膜大幅度提高,其中硅烷-铈盐复合膜比硅烷-镧盐复合膜耐腐蚀,中性盐雾试验时间达到76 h.原子力显微镜检测结果表明,复合膜相对于单一稀土转化膜平整.EDS检测结果得出,硅烷与稀土化合物发生了协同作用,促进了稀土转化膜在锌表面沉积.初步探讨了复合膜的成膜机理和耐腐蚀机理.     

双酚A型二氰酸酯树脂浸渍GC／PTFE透波复合材料的性能

采用双酚A型二氰酸酯(BADCy)树脂热融法对玻璃布(GC)/聚四氟乙烯(PTFE)复合材料进行浸渍以改善GC/PTFE透波复合材料的力学性能,研究了BADCy树脂的浸渍工艺、GC/PTFE复合材料孔隙率、BADCy浸入量等对复合材料介电性能及力学性能的影响规律,并用扫描电子显微镜对断口形貌进行了分析。结果表明,当GC/PTFE复合材料的孔隙率为25%时、采用85℃抽真空(0.01 MPa)的浸渍工艺能获得BADCy含量为14.4%(质量分数)的GC/PTFE复合材料,该复合材料具有较优的力学性能和良好的介电性能。湿/热研究表明,经BADCy浸渍后的GC/PTFE复合材料具有较好的耐水煮性能,可满足结构透波材料的使用要求。     

稀土离子在硼铝玻璃结构中的作用

利用NMR、DSC及热膨胀等测试分析手段,分析了B2O3-Al2O3～BaO玻璃中不同掺量稀土氧化物对11B和27Al的配位及玻璃热学性能的影响规律.结果表明:当稀土含量逐渐增加时,硼氧三角体[BO3]逐渐向[BO4]转变;原先[AlO4]、[A1O5]、[AlO6]共存的铝氧多面体结构单元逐渐转变为以[AlO4]为主和少量[AlO5]共存的结构;玻璃的相转变温度升高,玻璃低温相转变困难.另外,随着稀土氧化物掺量不断增加,N系列玻璃网络结构的连接削弱,玻璃的析晶热稳定性和热膨胀率均有所降低.     

稀土掺杂碱锌硼硅酸盐玻璃的制备及其性能的研究

稀土玻璃由于具有高折射、低色散的特点，在红外光学玻璃以及有色光学玻璃等领域有着特殊的应用。主要研究了稀土钐掺杂碱硼硅酸盐玻璃的形成能力、玻璃的析晶产物以及稀土含量对玻璃吸收光谱的影响。实验结果表明，稀土氧化钐对碱硼硅酸盐玻璃具有较强的影响，随着稀土含量的增加玻璃的形成区域迅速缩小，玻璃的析晶能力以及对可见区和近红外区的光吸收逐渐增强。玻璃的析晶产物主要是六方(H)与三斜(T)晶型的硼酸钐晶体。