原子力显微镜研究材料光滑表面的微摩擦性能

用原子力显微镜研究了单晶硅、云母表面的微摩擦性能,通过选择扫描角度及对分长度的方法,研究了一种有效的测试光滑材料表面微观静摩擦力的方法.结果表明,新解理云母与探针间的微观静摩擦系数和动摩擦系数均低于单晶硅的表面,但粘附力要大于单晶硅,这可能是由于新解理云母表面带有的电荷易吸收水分造成的.     

录像带的表面形貌和微摩擦特性

利用原子力／摩擦力显微镜研究了Ｓｏｎｙ和国产画王录像带的表面形貌、纳米级载荷下的微摩擦性能。结果表明：画王带的粗糙度和粒度均与Ｓｏｎｙ带相当，但其摩擦系数高于Ｓｏｎｙ带；摩擦力图与表面形貌、形貌斜率图间有较好的对应关系，微摩擦力随载荷、表面形貌斜率的增加而线性增大。     

聚乙二醇-碳纳米管(PEG-CNTs)共聚物膜的制备及其微摩擦行为的研究

制备了聚乙二醇接枝碳纳管共聚物(PEG-CNTs)。通过红外光谱(FT-IR)。荧光光谱(FS)和透射电子显微镜(TEM)对共聚物进行了表征。利用旋涂技术以云母为基片制备了共聚物薄膜,采用原子力显微镜／摩擦力显微镜(AFM／FFM)研究了薄膜表面的形貌及微摩擦学行为。复合薄膜内的聚合物组分保证了膜的表面平整,坚硬的碳纳米管组分增强了薄膜的承载能力。     

一种纸基摩擦材料的摩擦特性

制备了一种纸基摩擦材料。通过改装QM1000-Ⅱ型摩擦材料性能试验机的盘车装置, 增添静摩擦力矩曲线数据采集和处理程序, 研究了载荷与纸基摩擦材料摩擦力矩特征的关系和对静、动摩擦系数的影响, 得到了静摩擦力矩曲线图。试验结果表明: 测量静摩擦力矩的持续时间与载荷无关, 静、动摩擦力矩随着加载载荷增加而增大, 静摩擦系数随载荷增加而增大, 动摩擦系数随载荷增加而减小, 自动盘车测得的静摩擦系数准确性和可信度高, 试验结果对设计摩擦材料的使用参数和优化摩擦材料的配方工艺有指导意义。      

航空摩擦副材料研究及应用

四十多年来,研究成功10种航空摩擦副材料,并坚持科研成果工程化,转换为现实生产力,已在十几种军用飞机和民航进口的波音、麦道、伊留申、图波列夫和安东诺夫系列等20个民用机型上应用,取得重大的技术、经济效果.     

碳/碳复合材料摩擦学性能及摩擦机制研究进展

碳/碳复合材料是一种性能优异的高温摩擦材料,作为刹车材料在航空工业已得到成功应用.但碳/碳复合材料的摩擦磨损性能强烈地依赖于试验条件和制备工艺.综述了各种因素对碳/碳复合材料摩擦磨损性能的影响,总结了碳/碳复合材料摩擦磨损机理,并指出了碳/碳复合材料摩擦学需进一步深入研究的问题及新的研究方向.     

静电纺丝纳米纤维摩擦电材料的最新进展

目的 静电纺丝纳米纤维因具有可定制的微纳结构、高的比表面积和孔隙率等优点,在摩擦纳米发电机(TENG)领域应用广泛,归纳总结静电纺丝纳米纤维的最新进展对TENG发展具有重要意义。方法 本文系统介绍静电纺丝纳米纤维摩擦电材料的发展和特点,重点描述基于静电纺丝纳米纤维摩擦电材料的TENG在不同场景中的应用。结果 静电纺丝纳米纤维材料因制备方便、电性能好及可扩展性好等独特优势,在TENG中应用广泛。结论 利用静电纺丝纳米纤维作为TENG摩擦电材料,在能量收集、自供电传感器及可穿戴电子等方面具有很大应用前景,未来可拓展到智能包装与印刷等领域。     

摩擦发电微流体传感器特性的有限元仿真研究

近年来,摩擦发电技术被广泛应用于信号传感领域,尤其是对封闭管道中液体输运的信号监测.为阐释基于摩擦发电效应的微流体传感器的工作原理,通过有限元仿真模拟,研究这种微流体传感器的信号产生过程及其传感特性,并通过实验测得该传感器在检测微流体运动时输出的交流电信号,验证仿真模型的正确性.另外在仿真模拟中,通过控制变量法,探讨基...     

采用计量型扫描力显微镜校准微纳米标准样板

为了建立质量保证体系,微米和纳米样板至今仍被广泛地应用于校准微纳米尺度的测量仪器中．介绍了应用由德国联邦物理研究所开发研究的、测量范围为25 mm×25 mm×5 mm的计量型扫描力显微镜(M-LRSFM)的校准方法．上述计量型扫描力显微镜配置有三个零拍的激光干涉仪,可分别测量沿x、y、z三条轴线方向的位移,因而其测量值可直接溯源于“米”定义．此种M-LRSFM能够校准横向的微纳尺度的结构尺寸,诸如阶梯高度、一维和二维光栅、镀层厚度、线宽、微纳尺度的表面粗糙度等．作为实例,介绍了一种横向样板的校准程序及获得的校准结果．研究表明这种方法适合于校验扫描电子显微镜(SEM)的放大倍率．     

磁力显微镜在磁性材料领域的应用

磁力显微镜是种新发展起来的用于研究物质磁性的重要技术。本文简要地介绍了ＭＦＭ的基本工作原理、影响分辨率的主要因素，以及ＭＦＭ在磁记录体系，磁性薄膜和铁磁学基本现象研究方面的应用情况。本文还报道了ＭＦＭ在有机铁磁体和生物分子磁性研究方面应用的重要意义及其发展趋势。     

半金属摩阻材料中铜纤维摩擦磨损行为的研究

用扫描电子显微镜(SME)和X-射线能谱分析法(EDX)对铜纤维增强的半金属摩阻材料与灰铸铁对偶滑摩后的摩擦表面进行了分析,研究了摩阻材料中铜纤维的摩擦磨损行为.结果表明,在摩擦磨损过程中,摩阻材料摩擦表面上铜的分布更加弥散化,并且铜纤维具有集铁作用,因而摩阻材料摩擦表面上形成了富铁贫铜表面工作层;铜能从摩阻材料摩擦表面转移到对偶摩擦表面,故对偶摩擦面上分布一定量铜,这是摩擦副具有稳定摩擦系数和良好耐磨性的关键因素;铜纤维取向对摩阻材料摩擦磨损行为有显着影响.     

原子力显微镜的发展与表面成象技术

原子力显微镜（ＡＦＭ）因其具有超高三维分辨，非接触无损成像，显微倍率连续可调等特点，被誉为是目前国际显微宾重大在和现代表面分析技术的革命性能，通过采用ＡＦＭ对材料的表面实时扫描成象，获得更为真实而丰富三维图像信息，其在材料的表面科学研究领域中将人 应用前景。     

Al2O3基陶瓷材料的摩擦磨损特性

研究了Ａｌ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２和Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２／ＳｉＣｗ在２５到９００℃时与硬质合金滑动摩擦时的摩擦磨损特性。结果表明：三种陶瓷与硬质合金摩擦副的磨擦系数随温度的变化规律不同，摩擦表面的Ｘ射线衍分析表明：摩擦系数的变化与陶瓷表面形成的氧化物膜的组成和结构有关。在高温下Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２的摩擦表面形成了具有优良的高温润滑性的ＴｉＯ２膜，即ＴｉＢ２明显地改善了Ａｌ２Ｏ３的摩擦磨损特性。     

树脂粘结剂对汽车摩擦材料性能的影响

制备了不同树脂基体和不同树脂含量的汽车摩擦材料,研究了树脂种类与含量对汽车摩擦材料的机械性能和摩擦磨损性能的影响。结果表明,腰果壳油改性酚醛树脂为基体的摩擦材料的摩擦、耐热和力学性能,均优于纯酚醛树脂基摩擦材料。树脂-丁腈橡胶共混改性摩擦材料具有更好的力学性能和耐磨性,摩擦系数稳定。随着树脂粘结剂含量的增加,摩擦材料的力学性能提高。树脂粘结剂的含量在9%~12%时,摩擦材料具有优异的摩擦磨损性能;树脂粘结剂的含量小于6%时,摩擦系数较低且不稳定;树脂粘结剂的含量大于15%时,材料发生热衰退现象。      

高分子材料模拟中的分子力学法和力场

比较了分子模拟中两种基本方法,量子力学和分子力学法,详细介绍了在高分子模拟中应用较多的分子力学法和力场,并预测了未来的发展趋势。     

纸基摩擦材料纤维、树脂含量和孔隙率对压缩回弹性能的影响

纸基摩擦材料属多孔材料，其摩擦磨损性能与压缩回弹性能密切相关。研究了纸基摩擦材料纤维的含量及类型、树脂的含量，以及材料的孔隙率对其压缩回弹性能的影响。结果表明，材料配方及孔隙率会显著改变材料的压缩率和回弹率。纤维和树脂含量的增加都会造成纸基摩擦材料压缩率的降低和回弹率的升高。其中，树脂含量对材料压缩率的影响较大，纤维含量对材料回弹率的影响较大。加入混杂纤维的材料比较单纯采用芳纶纤维浆粕的材料具有更低的压缩率和更高的回弹率，其中混杂有纸浆纤维的材料压缩回弹性能最好。纸基材料的孔隙率越大，材料压缩率越大，回弹率越低。     

装配式零初始索力摩擦耗能复位支撑力学性能试验研究

提出了一种装配式零初始索力摩擦耗能复位支撑（FZFRB）,该支撑具有简单的构造形式,既能在震后为结构提供回复力,又能避免索体预应力损失。设计了两个试件,并对其力学性能进行了数值模拟和拟静力试验研究。结果表明：该支撑采用的两组初始索力为零的镀锌钢丝绳索体交替受力、传力杆带动黄铜-槽孔钢摩擦板耗能器耗能的构造形式切实可行;该支撑在受力过程中无刚度退化现象,滞回曲线饱满,耗能规律稳定;数值模拟与试验得到的滞回曲线吻合较好;当支撑复位停止后,放松黄铜-槽孔钢摩擦板耗能器中高强应变螺栓,使支撑继续复位至位移零点时的残余荷载仅为-0.12 kN,说明支撑具有很好的复位功能。     

基于可变摩擦阻尼力的斜拉索半主动控制算法

通过比较线性粘滞阻尼器和摩擦型阻尼器的耗能,发现斜拉索采用摩擦型阻尼器获得的最大附加阻尼高于相应的线性粘滞阻尼器,进而提出了基于可变摩擦阻尼力的斜拉索半主动控制算法。该算法通过控制阻尼器位置处的拉索位移振幅来实时调节阻尼力,使其始终满足拉索-阻尼器系统的最优阻尼力幅值与最优阻尼器位移幅值的对应关系。按摩擦型阻尼器的方式耗能,系统获得的最大附加阻尼总是高于线性粘滞阻尼器的被动最优控制,且与振动频率无关,可以实现斜拉索的变频率多模态振动控制。最后,分别针对斜拉索的自由振动和简谐强迫振动进行了半主动控制算法的数值模拟,验证了其减振效果。     

切向荷载下弹塑性材料的微观位移特性

Fujimoto(2000)研究了受切向荷载作用的微凸体在完全弹性接触或完全塑性接触条件下的微观位移特性。而实际大多数微凸体在法向荷载作用下,因材料的弹塑性性质导致其接触是很难达到完全弹性接触或完全塑性状态的。因此,如何解决切向荷载作用下处于弹塑性接触状态的微凸体的微观位移特性就显得非常重要。作者以Fujimoto模型为基础,结合Cattaneo和Mindlin理论,研究了切向荷载作用下处于弹塑性接触状态微凸体的摩擦力-微观位移关系,并给出了一个计算实例,显示该文理论模型的合理性。