纳米Fe_3O_4磁性材料填充聚四氟乙烯的摩擦磨损性能

利用机械共混、冷压成型和烧结工艺制备不同含量的磁性纳米Fe3O4填充聚四氟乙烯(PTFE)复合密封材料,采用MM-200型摩擦磨损试验机考察其在干摩擦下与45#钢对磨时的摩擦磨损性能,借助扫描电子显微镜(SEM)对磨损表面形貌进行观察并分析磨损机制。结果表明:随磁性纳米Fe3O4含量的增加,复合材料的硬度显著提高,摩擦因数呈现先增大后减小再增大的变化趋势,耐磨性能得到明显改善;当Fe3O4质量分数为15%时,复合密封材料的摩擦因数较小,体积磨损率与纯PTFE相比降低两个数量级;随着Fe3O4含量的增加,磨损机制由纯PTFE的黏着磨损转变为黏着磨损与磨粒磨损共同作用。     

添加纳米Fe3O4 润滑剂磨损性能试验研究

采用化学共沉淀发制备了纳米级铁磁流体润滑剂,利用MMW-1万能摩擦磨损试验机,测定了添加纳米Fe3O4润滑剂在不同速度、添加量和载荷下的摩擦学性能,并对减摩抗磨机制进行了研究。结果表明,添加纳米Fe3O4粒子的润滑油表现出了良好的抗磨减摩性能,并能够显著改善基础油的承载能力,最大可以提高16．5％。其减摩抗磨机制为,由于纳米微粒大多为球状,能起到类似“球轴承”的作用,从而提高润滑性能;另外,由于纳米颗粒的增粘作用,从而提高承载能力。     

纳米金属粉填充Ekonol/PTFE复合材料的摩擦磨损性能研究

评价了分别用不同体积含量的纳米镍粉和纳米铜粉填充聚苯酯/聚四氟乙烯(Ekonol/PTFE)复合材料体系的力学性能,利用M-200型磨损试验机研究了纳米Ni、纳米Cu含量对Ekonol/PTFE复合材料摩擦学性能的影响,借助扫描电子显微镜和能谱分析手段考察试样磨损表面和磨屑,并探讨其摩擦磨损机制。结果表明,纳米Ni能在一定范围内增加Ekonol/PTFE复合材料的冲击强度;纳米金属粉填入量较小时均能增加复合材料的洛氏硬度。纳米Ni与纳米Cu均能增加Ekonol/PTFE复合材料的摩擦因数并降低磨损率。其原因在于纳米金属粉在复合材料摩擦表面富集,通过金属分子间的吸引作用,增大复合材料的摩擦因数。     

纳米粒子和聚四氟乙烯填充UHMWPE复合材料的摩擦磨损性能研究

以纳米氧化锌(ZnO)和纳米蒙脱土(MMT)及聚四氟乙烯(PTFE)作为复合填料,通过热压成型工艺制备了纳米ZnO-MMT及PTFE填充超高分子量聚乙烯(UHMWPE)复合材料,采用销-盘式摩擦磨损试验机考察了纳米粒子对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表面形貌。结果表明当PTFE和MMT的填充量均保持为质量分数6%,填充纳米ZnO质量分数为4%~6%时的复合材料可获得较好的摩擦磨损性能,与不含纳米ZnO的复合材料相比,其摩擦因数最低下降了11.1%,而磨损率下降了83.3%。当复合填料中纳米ZnO含量较低时,复合材料的磨损机制主要表现为不同程度的粘着磨损,但当复合填料中纳米ZnO含量较高时,复合材料的磨损机制主要表现不同程度的粘着磨损和磨粒磨损,同时其复合材料的摩擦磨损性能出现了恶化现象。     

纳米Cu粉填充碳纤维/PTFE复合材料的摩擦磨损性能

考察纳米Cu粉含量、粒径对碳纤维/PTFE复合材料摩擦磨损性能的影响,采用扫描电子显微镜分析磨损面和对偶面转移膜形貌,并探讨其磨损机制。结果表明:纳米Cu粉能提高碳纤维/PTFE复合材料的耐磨性,在高载荷下,纳米Cu粉的增强效果更加明显;纳米Cu粉的粒径越小,复合材料的耐磨性越好;添加质量分数0.3%纳米Cu粉的碳纤维/PTFE复合材料耐磨性最优,1.4 m/s,200 N下实验条件下,其磨损率比未添加时降低了45%;SEM分析显示纳米Cu粉能在对偶面上形成平整致密的转移膜,具有显微增强作用。     

纳米CaCO3半金属摩擦材料摩擦磨损性能的研究

使用定速摩擦试验机研究了纳米CaCO3对半金属摩擦材料性能的影响。结果表明：在半金属材料中，用纳米CaCO3代替普通的CaCO3粉体，在混料过程中，纳米CaCO3粒子粘附在其他颗粒和钢纤维表面上，热压成型过程中，作为粘结剂的树脂材料与这些材料之间的结合强度降低。在摩擦过程中，造成表面颗粒在剪切力的作用下，很容易与基体脱离，从而使得摩擦材料的摩擦因数偏小，而磨损率却大大增加。     

添加油酸修饰的纳米Fe3 O4粒子润滑油的摩擦学性能研究

利用化学共沉淀法制备了平均粒径为10nm、油酸表面修饰的Fe3O4粒子，并对其作为润滑油添加剂的摩擦学性能进行了研究。试验结果表明，添加油酸修饰的纳米Fe3O4粒子的润滑油表现出了较好的抗磨减摩性能，但是，纳米粒子的添加量有一最佳值。与基础油相比，添加纳米Fe3O4粒子润滑油的摩擦因数最大降低了26％，磨损量降低了28％。在摩擦磨损过程中，添加纳米Fe3O4粒子润滑油的摩擦力矩的变化表现出了时间效应。添加纳米Fe3O4粒子润滑油摩擦磨损后的磨痕表面比基础油摩擦磨损后的磨痕表面光滑，可以推测，纳米Fe3O4粒子对摩擦表面的抛光作用提高了润滑油的摩擦学性能。     

PA66/Si_3N_4纳米复合材料的摩擦磨损性能

采用双螺杆挤出机熔融共混和注射成型方法制备了PA66/Si3N4纳米复合材料.研究了纳米Si3N4添加量对复合材料的力学性能和摩擦磨损性能的影响.通过对试样磨损表面及其对摩副表面上转移膜的扫描电子显微镜(SEM)观察和X射线光电子能谱(XPS)分析,探讨了其磨损机制.结果表明,纳米Si3N4的加入降低了基体的拉伸强度和弯曲强度,但是在PA66中加入适量的纳米Si3N4颗粒后,摩擦过程中有利于生成较均匀的转移膜,从而降低摩擦因数.同时磨屑里的纳米Si3N4镶嵌到试样摩擦表面,使表面得到局部增强,从而提高其耐磨性能.     

纳米Fe3 O4 磁性液体的稳定性研究

采用化学共沉淀法制备Fe3O4磁性粉体,采用球磨分散法将磁性粉体分散于水溶液中,制得稳定分散的纳米Fe3O4磁性液体。实验中用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对纳米粉体进行表面处理和分散,主要研究球磨时间、溶液pH值和表面活性剂的用量对Fe3O4磁性液体稳定性的影响,从理论上对纳米粒子在水溶液中的分散稳定性进行了分析。结果表明:球磨时间、分散剂种类和用量以及溶液的pH值对磁性液体的稳定性有很重要的影响;在酸性条件下,球磨时间为4~5 h,十六烷基三甲基溴化铵用量为Fe3O4粉体用量的8%时,制得的磁性液体分散稳定性效果较好;表面活性剂在粒子表面起到了保护作用,抑制了粒子团聚长大,同时在溶液中还起到了分散作用,使得磁性液体具有较好的稳定性。     

电子束辐照法制备纳米Fe3O4颗粒及其分散性能

在常温常压、不添加任何催化剂的条件下,用电子束辐照法制备出纳米Fe3O4颗粒;通过X射线衍射仪、透射电子显微镜、紫外可见分光光度计以及激光粒度仪等对辐照后产物的结构、形貌、粒径、光学特性以及分散性能进行了表征。结果表明：经辐照后纳米Fe3O4颗粒以球形为主,通过谢乐公式计算出的纳米颗粒尺寸在20nm左右;采用复合分散剂聚仙梨醇、六偏磷酸钠和柠檬酸铵对纳米颗粒进行分散效果最佳,所得纳米颗粒粒径在8～18nm之间。     

聚四氟乙烯工程材料的摩擦磨损性能研究

用MPV-200型摩擦磨损试验机研究了干摩擦条件下磨损时间、滑动速度、载荷、填料等对聚四氟乙烯(PTFE)工程塑料摩擦磨损性能的影响，结果表明：PTFE材料的摩擦因数和磨损率先随速度的增大而减小，然后又随着速度的增大而增大；随磨损时间的增长而降低，最后趋于稳定值；另外，摩擦因数大体上随载荷的增大而减小，磨损量则随载荷的增大而增加；填料可将PTFE的磨损量降低2个数量级，其中石墨使PTFE的摩擦因数降低，玻璃纤维和碳纤维则增大了PTFE的摩擦因数，而MoS2对PTFE摩擦因数的影响较小。对PTFE工程塑料的摩擦磨损特性进行系统分析，为优化设计提供理论基础。     

聚四氟乙烯与蒙脱土填充聚苯硫醚复合材料的摩擦磨损性能

通过模压成型制备出聚四氟乙烯(PTFE)乖蒙脱土填充的聚苯硫醚(PPS)复合材料,研究了PTFE与蒙脱土的单独和协同作用对PPS摩擦磨损性能的影响.结果表明:单独添加PTFE能够显著降低PPS的摩擦因数和磨损率,同时填充PTFE与蒙脱土可以进一步改善PPS的摩擦学性能;PPS 15%PTFE 5%蒙脱土复合材料的比磨损率最低,为0.69×10-6 mm3/Nm,其摩擦因数也最小,约为0.15.     

聚合物填充聚四氟乙烯复合材料的摩擦磨损性能

采用机械共混-冷压成型-烧结的工艺制备了PEEK、PPS填充PTFE基粘弹．摩擦型阻尼材料,用环-块式磨损试验机研究了在干摩擦条件下的摩擦磨损性能;用扫描电子显微镜观察磨损表面形貌和内部组织结构。结果表明：混合填充PEEK和PPS时,2种填充物的比例对材料的摩擦因数影响不大,当二者含量相近时,摩擦因数最大;填充物对磨损性能的影响与对摩擦因数的相同;随着PEEK含量的增加和PPS含量的减少,材料的磨损方式由疲劳剥落磨损为主转变为犁削、粘着磨损;PTFE含量的增加,使得复合材料的摩擦因数减小,而磨损有所增大。综合考虑认为,PTFE与适当比例的PEEK／PPS混合填充,具有合适的摩擦因数和较好的耐磨性,能够满足特殊工况下阻尼材料的需要。     

Fe3O4磁流体润滑摩擦因数试验研究

利用MMW-1万能摩擦磨损试验机,测定不同磁性颗粒含量、载荷和旋转速度下Fe3O4磁流体润滑剂的四球摩擦副的摩擦力矩,并计算出相应的摩擦因数。试验结果表明,磁流体润滑膜具有良好的减摩能力,其中质量分数为10％的磁流体摩擦学性能最优,其摩擦因数相对于基液最大可降低35％左右。摩擦学性能得以提高主要是由于磁性颗粒的增粘作用,使油膜增厚,微滚动效应则导致摩擦力减小。     

聚氨酯和聚四氟乙烯的摩擦磨损性能试验研究

为提高现代密封行业中广泛应用的新型聚氨酯(PU)和聚四氟乙烯(PTFE)的密封性能,对其润湿性和摩擦磨损性能进行对比实验,并分析不同摩擦状态下的磨损性能,讨论接触压力和转速的影响。研究表明,聚氨酯的润湿性比聚四氟乙烯好;聚氨酯的耐磨性明显高于聚四氟乙烯,在干摩擦、滴油润滑和浸油润滑的试验条件下,聚氨酯都无明显磨损。干摩擦条件下,聚四氟乙烯的磨损主要受摩擦环转速的影响;滴油润滑条件下,摩擦环转速和接触压力对聚四氟乙烯的磨损都有一定影响;浸油润滑条件下,聚四氟乙烯的磨损主要受接触压力的影响。     

纳米高岭土和石墨填充PTFE复合材料摩擦磨损性能

采用模压法制备石墨和纳米高岭土填充的聚四氟乙烯(PTFE)复合材料,在往复式滑动摩擦磨损试验机上测试了其的干滑动摩擦磨损性能,试验机往复频率为1.0 Hz.用扫描电镜观测和分析试样的磨损表面.结果表明:石墨和纳米高岭土共同填充的PTFE,在改善其耐磨性的同时,又保持了低的摩擦因数,其中含10%高岭土和5%石墨的PTFE复合材料表现最佳,稳定阶段的摩擦因数保持在0.11左右,耐磨性比纯PTFE提高了大约90倍.     

纳米Fe3O4磁流体的制备及其影响因素研究

通过液相共沉淀法制备了Fe3O4水基磁流体,选择油酸作为表面活性剂,获得油酸包覆的Fe3O4纳米粉,将其分散于有机溶剂中,制备了纳米Fe3O4有机基磁流体。采用X-Ray衍射分析仪和粒径分布仪分析了生成物的结构和粒径分布;用FT-IR和高分辨透射电镜表征了生成物的成分和形貌。结果表明:制得的立方晶体纳米Fe3O4平均粒径为16.3 nm,FT-IR图谱中1 593、1 736和2 926 cm-1等处的吸收峰很强烈,这充分说明该纳米粒子被油酸很好地包覆;选择油酸作为表面活性剂,起到表面改性和萃取出纳米粒子的作用;制得的油酸包覆纳米Fe3O4粒子能够稳定分散于有机溶剂中。     

纳米复合材料摩擦磨损性能研究进展

介绍了纳米复合材料的组成、分类和制备方法,评述了纳米复合材料的摩擦磨损性能研究进展,总结了纳米复合材料摩擦学性能的主要影响因素,分析了纳米复合材料的摩擦磨损机制,指出了当前纳米复合材料摩擦学研究领域的发展趋势和有待于研究和解决的问题.     

Fe3O4纳米粒子添加量对润滑油润滑特性的影响

主要研究了润滑油中纳米粒子添加剂的含量对冷挤压过程中润滑特性的影响规律。采用粒径为20～30nm的Fe3O4纳米粒子分散于52#汽缸油中配置成具有不同质量分数的纳米粒子改性润滑油,并将该润滑油应用于钛合金（TA2）棒材的冷挤压实验,论文系统研究了润滑油中Fe3O4纳米粒子的添加量对钛合全冷挤压成形的最大成形力、成形功、表面质量（Ra）及HV的影响规律并对其润滑机理进行了分析,结果表明：当润滑油中Fe3O4纳米粒子质量分数为8％时。纳米改性润滑油的润滑效果最佳,挤压成形力和成形功最小,成形件表面质量最好。纳米粒子的填充与滚动作用及其对52#汽缸油膜的支承作用是改善润滑油润滑性能的主要原因。     

纳米Fe3O4磁流变流体黏度特性的实验分析

纳米Fe3O4磁流变流体是内含8～10nm Fe3O4微粒的磁流变流体。文章通过实验，给出了该流体的黏度与磁感应强度、Fe3O4颗粒的质量百分比的关系，定义了比磁感应强度；采用比磁感应强度来表示磁场发生器的能量用于产生该流体内部磁场强度的程度。并在实验的基础上，拟合出纳米Fe3O4磁流变流体磁导率的计算公式，同时得到一种计算其他纳米磁流变流体磁导率的方法。