碳纳米管/PTFE基复合材料摩擦学性能的研究

以碳纳米管(CNTs)为填料制备了，PTFE基复合材料，并研究了，该复合材料在干摩擦条件下与不锈钢对摩时的摩擦磨损行为，实验结果表明，CNTs／PTFE复合材料的摩擦系数随着CNTs含量的增加呈降低的趋势，其耐磨性能明显优于纯PTFE，当CNTs的体积分数为15％～20％时，其抗磨性能最好，MSEM观察发现纯PTFE的断面上分布着大量的带状结构，而填充了CNTs后，则未观察到这种带状结构，这说明CNTs有效地抑制了PTFE结构的破坏，对PTFE和CNTs／PTFE复合材料的摩擦表面的SEM观察发现，前者的摩擦表面分布着较明显的犁削和粘着磨损的痕迹，而后者的摩擦表面则平整光滑，这表明以CNTs作为填料可有效地抑制PTFE的磨损。     

TiO_2改性PTFE复合材料力学与摩擦性能的研究

PTFE(聚四氟乙烯)因为机械性能方面存在的一些缺陷限制了其应用.通过向PTFE中添加TiO2颗粒,制得改性PTFE材料,并对其力学性能和摩擦性能进行测试,以讨论TiO2颗粒添加量对PTFE材料的影响.     

添加剂对某发动机密封部件摩擦学性能的影响

在摩擦磨损试验机上对几种添加剂对某型号发动机密封环摩擦副的摩擦学性能影响进行了试验研究,同时考虑了不同润滑油和密封环表面改性的影响。试验表明,万灵霸添加剂能大幅度提高润滑油对密封环摩擦副的摩和抗磨性能。     

对偶表面粗糙度对Nano-SiO2改性PTFE复合材料摩擦学性能的影响

为了研究干摩擦条件下对偶表面粗糙度对纳米粒子填充改性聚四氟乙烯（PTFE）复合材料摩擦磨损及转移膜特性的影响规律,本文采用冷压成型、热烧结的工艺方法制备nano-SiO2填充改性PTFE复合材料;采用LSR-2M型往复摩擦磨损试验机评价了nano-SiO2改性PTFE复合材料与具有三种不同表面粗糙度的对偶钢块（GCr15）之间的摩擦磨损性能;利用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）和能谱仪（EDS）分别表征了转移膜及磨屑的形貌、微观结构以及化学成分,从微观角度揭示nano-SiO2改性PTFE复合材料的摩擦转移机理。试验结果表明,纯PTFE及不同含量nano-SiO2填充改性PTFE复合材料的摩擦系数均随对偶钢块表面粗糙度的增大整体呈增大趋势,在粗糙度为Ra0.1的对偶表面上复合材料的摩擦系数随着nano-SiO2含量的增加变化相对较小;在三种不同粗糙度对偶表面上,nano-SiO2的加入均有效降低了PTFE的磨损体积,当填充比例为0.5wt%时复合材料在粗糙度为Ra1.2的对偶面上摩擦学性能最佳,磨合时间约为纯PTFE的1/3（缩短了近10min）,耐磨性较纯PTFE提高了34.1%。由此可见,复合材料中nano-SiO2的含量与对偶表面粗糙度存在一定的协同效应,即nano-SiO2的含量与对偶表面粗糙度具有匹配性,合理的摩擦配副能有效促进复合材料的摩擦转移,并能在对偶表面形成覆盖率高、均匀、连续、表面较粗糙且与摩擦方向趋向一致的转移膜,有利于降低材料的磨损。     

负泊松比超构材料摩擦学性能研究

负泊松比超构材料因其优异的性能而被广泛应用于各工程领域。本文针对负泊松比超构材料的摩擦学性能,以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）材料为载体,基于典型内凹六边形负泊松比结构,利用熔融沉积成型3D打印技术制备了负泊松比（Negative Poisson''s Ratio, NPR）试样和实体试样,结合环-块摩擦磨损试验、扫描电子显微镜、白光共焦三维形貌仪以及有限元静力学应力应变分析等测试手段,对比研究了不同载荷（10、30、50 N）工况下NPR试样与实体试样摩擦学性能的差异性。研究结果表明：1）不同载荷下,NPR试样的应力与变形大于实体试样,且随着载荷增加,NPR试样内部单元的关节处出现应力,负泊松比效应更加明显;2）相同载荷下,NPR试样的摩擦系数较小,磨损量较大,且摩擦接触界面出现犁沟,基体产生磨粒磨损,随着载荷的增加,部分磨屑粘着在NPR试样摩擦表面,磨损机理转变为粘着磨损;3）在较大载荷（本滚动试验条件下为50 N）下,NPR试样负泊松比效应增强,发挥出更好的减振抗冲击性能和能量吸收与传递作用,相比于低载荷（30 N）,摩擦系数减小,磨损量降低,有利于提高试样的摩擦学性能。研究成果丰富和完善了负泊松比摩擦学材料的研究体系,在材料科学研究前沿进行探索性尝试,为负泊松比材料在摩擦学工程领域应用提供基础数据和技术支撑。     

铜包石墨的铜层厚度对其PTFE基复合材料摩擦学性能的影响

研究了石墨与铜包石墨填料同ＰＴＦＥ聚合物基体的结合状态以及铜层厚度对铜包石墨－ＰＴＦＥ复合材料的布氏硬度及摩擦学性能的影响。结果表明：铜包石墨处理可以显著提高填料与ＰＴＦＥ的界面结合强度;复合材料的布氏硬度随铜层厚度的增加而增大,并逐渐趋于稳定;铜包石墨－ＰＴＦＥ的摩擦系数随铜层厚度的增大而逐渐增大,当铜层厚度大于１．５μｍ时,这种变化逐渐变得缓和,而铜包石墨－ＰＴＦＥ的磨损率随铜层厚度的增加而呈     

PTFE塑料纳米填充改性及其性能优化的研究进展

综述聚四氟乙烯(PTFE)塑料纳米改性材料及方法的研究进展,介绍电镀法、化学沉积法、冷压法、热压成型法、机械搅拌法以及溶剂蒸发法等PTFE复合材料的各种制备方法以及有机、氧化物和无机等纳米材料的填充改性方法,归纳各种纳米材料填充的优缺点.总结纳米改性在改善PTFE复合材料组织结构、克服缺陷等方面的研究现状.最后对PTFE复合材料的拉伸性能、摩擦性能以及压缩性能等方面纳米优化的研究进展做出论述.     

金属Y和Cr共掺杂W2N薄膜的力学及摩擦学性能研究

采用磁控溅射法,通过改变氩氮比率,在Si(100)衬底上成功制备了W₂N薄膜,当氩氮比率为20:6时薄膜的结晶性最好.为了改善W₂N薄膜的力学和摩擦学性能,采用射频和直流磁控共溅射方法分别在Si(100)和A304不锈钢衬底上制备了软质金属Y和硬质金属Cr共掺杂的W₂N(Y-Cr:W₂N)薄膜.在掺杂功率20～50 W范围内,当掺杂功率为30 W时,薄膜具有最大硬度,为23.71 GPa,此时样品的弹性模量为256.34 GPa; 当掺杂功率为20 W时,薄膜的平均磨擦系数最小,为0.37.这表明,金属Y和Cr的掺入使W₂N薄膜的力学和摩擦学性能有了很大的改善.     

Electrical Sliding Wear Properties of Mo-Reinforced MoS2/Cu Composites

An adequate hardness of MoS2/Cu composites has not been achieved if these materials are applied under the extreme wear conditions. Therefore, Mo-reinforced MoS2/Cu composites were prepared by powder metallurgy(P/M) methods. The electrical sliding wear properties in the absence or presence of Moreinforced MoS2/Cu composites were tested by HST-100 high speed electric-tribometer. The hardness, electrical conductivity, density, and microstructure of MoS2/Cu composites were observed. Mo-reinforcement MoS2/Cu composites are of good electrical conductivity, while the hardness of Mo-reinforcedment MoS2/Cu composites is about 33.3% higher than that of MoS2/Cu composites. With the addition of Mo, composites show better wear properties under high speed and large electric current due to the improvement of hardness. The effects of current intensity and sliding velocity on the wear properties of the tested materials are complicated, and the wear mechanisms of MoS2/Cu composites are mainly abrasive wear and adhesive wear with arc erosion.     

MoO3 薄膜的MoS2 氧化法制备、器件组装 及其电致变色性能

以MoS_2为原料,通过超声波辅助液相剥离块体MoS_2,得到了MoS_2纳米片。将其分散于乙醇中,然后旋涂至氟掺杂氧化锡(FTO)导电玻璃上,煅烧后得到MoO_3薄膜,并组装成电致变色器件,研究了器件的电致变色性能。结果表明,所制备出的MoO_3纳米片的厚度约为50～60 nm,所制备的电致变色器件在580 nm波长处,透过率调制幅度达到最大值16.2%,器件的着色时间为3.0 s,褪色时间为9.2 s。     

Mechanical Properties and Fracture Mechanism of a Glass Fiber Reinforced Polypropylene Composites

To study the effect of some parameters,such as,length and fraction of glass fiber (GF),and the fraction of maleic anhydride grafted polypropylene (PP-g-MAH),on the mechanical properties of glass fiber reinforced polypropylene (GF/PP) composites,tensile tests,bending tests and impact tests were conducted.Scanning electron microscope (SEM) was used to characterize the fracture mechanisms of the composites.The results show that,compared with 3 mm GF,9 mm GF can significantly improve the strength of the composite better.Addition of PP-g-MAH,a kind of grafting agent,into the PP-30% LGF composite can result in a better mechanical properties because of the strengthening of the bonding interface between the matrix and the fiber.When the mass fraction of GF is 30% and the PP-g-MAH fraction is 6%,the mechanical properties of the composite are the best.     

纳米CaCO3改性聚氨酯复合材料的力学性能研究

利用逐步聚合法制备PU／纳米CaCO3复合材料,研究了纳米CaCO3含量对复合材料力学性能和热性能的影响。实验结果表明：纳米CaCO3粒子的加入,使得复合材料的拉伸强度、断裂伸长率等力学性能以及复合材料的耐磨性、硬度、热性能都有所上升。综合所有实验数据判断当纳米CaCO3粒子的含量为6％时复合材料的力学综合性能及热稳定性更好。     

Effects of Fiber Surface Pretreatment and Composite Post-treatment on Mechanical Properties of 2D-Cf/PhosphateGeopolymer Matrix Composites

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纤维表面改性和后处理对2D-碳纤维强韧磷酸盐无机聚合物复合材料力学性能的影响

何培刚^1,2，贾占林^1,2，付帅^1,2，王加涛^1,2，段小明^1,2，杨治华^1,2，贾德昌^1,2，周玉^1,2

（1哈尔滨工业大学 材料科学系，特种陶瓷研究所，哈尔滨 150001；

2 先进结构功能一体化材料与绿色制造技术工信部重点实验室，哈尔滨工业大学，哈尔滨 150001）

中文说明:

无机聚合物因其具有良好的耐热性、阻燃性、环境友好等特性受到广泛关注。然而其主要缺点为强度低、脆性大、应用可靠性差，因此需要对其进行强韧化处理。本文采用超声辅助浸渍法制备了二维连续碳纤维（Cf）增强的磷酸盐基无机聚合物复合材料，通过X射线光电子能谱（XPS），X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）研究了纤维表面处理和复合材料高温处理对复合材料性能的影响。结果表明，表面处理可显著改善碳纤维和基体之间的界面相互作用，这在提高复合材料力学性能方面起着关键作用，所制备复合材料的弯曲强度和杨氏模量分别为156.1 MPa和 39.7 GPa，同时其断裂过程完全不同于无机聚合物基体，表现为伪塑性断裂特征，从而使其应用可靠性显著提高。此外，采用后续Sol-SiO2再浸渍处理可提高复合材料致密度从而进一步改善复合材料的力学性能。本文的研究结果提供了一种改善复合材料界面性能的新思路，所制备复合材料表现出较高的力学性能和非灾难性断裂特征，同时具有低温制备、高温服役的突出特性，在高马赫数飞行器多功能防热承载构件上具有潜在的应用前景。

关键词：无机聚合物，碳纤维，复合材料，表面改性，力学性能

     

退火温度对MoS2 薄膜光学性能的影响

在大气条件下采用激光剥离技术制备了MoS₂ 薄膜, 研究了MoS₂ 薄膜在不同退火温度条件下的形貌结构及其光学性能。实验研究发现, 退火温度对MoS₂ 薄膜表面的作用显著, 并且退火温度的不同会使得MoS₂ 薄膜XRD 图谱中衍射峰的位置产生明显的偏移。随着退火温度的升高, 薄膜生长质量及其吸光度都得到明显的提升。进一步对比分析了不同退火温度下MoS₂ 薄膜光学性能的差异, 结果显示退火温度为850 ℃ 时MoS₂ 薄膜的光学性能最佳。     

Preparation and Properties of Light-colored Antistatic ATZO@TiO2/PAN Fiber

Light-colored antistatic polyacrylonitrile(PAN) composite fiber was successfully prepared via a facile wet-spinning process using ATZO@TiO₂ whiskers as conductive fillers. This kind of low-cost fiber meets the requirements of light-colored and antistatic ability, which is quite suitable for mass production of dust-proof and safety workwear. The conductive whiskers are well dispersed in the fiber and form a continuous conductive pathway, which makes the fiber to possess a long conducti...     

MoS2/硼掺杂石墨烯的电化学析氢和储锂性能

为了研发高效低成本的析氢反应(HER)电催化剂和高性能的电化学储锂电极材料,通过一步水热法制备MoS₂/硼掺杂石墨烯（MoS₂/BG）复合材料. 结果表明,少堆积MoS₂纳米片均匀地分散在硼掺杂石墨烯上,并具有较多的无序结构和扩大的层间距. 作为析氢反应电催化剂,MoS₂/BG复合材料表现出较高的电催化活性和较低的Tafel斜率（46.3 mV/dec）;作为电化学储锂电极材料,MoS₂/BG复合材料表现出优异的电化学储锂性能,可逆比容量为1 205 mA·h/g,并具有稳定的循环性能和显著增强的高倍率特性. MoS₂/BG复合材料电化学性能优异是由于硼掺杂改变石墨烯的电子性质和表面特性,以及无序结构较多的弱堆积MoS₂层均匀地分散在硼掺杂石墨烯表面,增加电催化析氢反应的活性位点和电化学储锂能力,降低电极反应的电子转移阻抗,增强电极反应的动力学性能.     

玻璃纤维纱线力学性质损伤的测试分析

测试并分析讨论了玻璃纤维纱线的断裂强度、断裂伸长率、断裂功、接结强度和摩擦等力学性质.结果表明,与普通纱线相比,玻璃纤维纱线的强度大、延伸性差,即纱线的脆性大;打结、钩结等弯曲拉伸时,玻璃纤维纱线的强度远比其直拉强度低,弯曲应力对玻璃纤维纱线强度的影响很大;玻璃纤维纱线摩断的摩擦次数与纱线张力直线相关,有时很低的摩擦张...