填料对聚四氟乙烯工程塑料改性的影响

研究了MoS2、PbS、石墨、玻璃纤维、碳纤维等填料对聚四氟乙烯（PTFE）工程塑料抗磨损、摩察系数、表面硬度、耐冲击强度等性能的影响。结果表明：填料可将PTFE的磨损量降低2个数量级，石墨和适量硬质填料的协同作用对PTFE的改性效果比较理想，既降低了PTFE的磨损量，增大了表面硬度，又提高了耐冲击强度。对其作用机理进行了分析和探讨，为材料的性能优化提供理论依据。     

基于液压往复密封的聚醚醚酮性能研究及其应用

针对液压往复密封的低摩擦、高耐磨、耐高压抗挤出、耐液压油等独特工况条件,采用聚四氟乙烯(PTFE)和碳纤维对聚醚醚酮(PEEK)材料进行填充改性,研究改性PEEK材料的力学性能和摩擦磨损性能,并与填料改性PTFE材料进行比较。通过结构设计和有限元仿真分析,对改性PEEK材料与弹性体材料组合的密封件在不同温度下的密封性能进行了模拟和分析,并通过密封功能试验对模拟分析结果进行了验证。结果发现:质量分数20%PTFE填充改性PEEK材料的摩擦因数最低,且其对金属摩擦副无损伤,更适用于液压往复密封;组合密封能有效克服PEEK材料弹性性能差、安装困难的不足。有限元仿真分析结果表明,组合密封在不同温度下能很好适应42 MPa的压力。密封功能试验表明,组合密封比单一PEEK材料密封的启动摩擦力小、泄漏率低,证明改性PEEK材料可替代聚四氟乙烯和尼龙材料应用在液压往复密封领域。     

高分子聚合物材料微动摩擦磨损行为

组合密封中塑料环的耐磨特性对其密封性能有重要作用,为优选合适对摩材料,研究超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、聚四氟乙类(PTFE)+40%铜粉、PTFE+7%碳纤维、PTFE+7%碳纤维+5%MoS₂、聚醚醚酮(PEEK)5种高分子聚合物材料与QT500对摩的微动摩擦磨损性能。从中筛选出PTFE+7%碳纤维、UHMWPE 2种材料进行不同微动行程、润滑条件下的对比试验。结果表明：无论是在干摩擦还是油润滑条件下,UHMWPE材料的平均摩擦因数随着微动行程的增大而增加,PTFE+7%碳纤维材料达到稳定状态时摩擦因数随着循环次数的波动较小。综合试验结果,当微动行程小于等于0.2 mm时建议选用PTFE+7%碳纤维,微动行程大于0.2 mm时建议选用超高分子量聚乙烯材料。     

固体润滑材料内部因素对摩擦性能影响的分析表征

采用x-射线衍射仪、扫描电镜、大型偏光显微镜、差热和失重分析仪等现代仪器对聚四氟乙烯（PTFE）基固体润滑剂材料的成分、组织结构和组分的物理化学性能及力学性能等进行了表征及分析。结果表明,PTFE、石墨、二硫化钼及铜粉颗粒尺寸均基本保持在30 μm内;碳纤维直径较均匀,基本保持在8～10μm,但长度不均匀;加入填料的固体润滑剂比纯PTFE吸水率高、熔融温度及分解温度低,且会引起氧化分解反应;吸水率大小顺序为：石墨＞碳纤维＞二硫化钼＞PTFE≥铜粉;PTFE基复合材料的表面硬度基本是随着填料的加入量的增加而增加的;在PTFE树脂中加入无机填料均可明显提高其抗压强度,但并不是加入量越多,抗压强度提高越明显。     

PTFE复合材料高温摩擦磨损性能研究

研究了高温条件下不同填料填充的PTFE复合材料的摩擦磨损性能,并与常温下的摩擦磨损性能进行了比较.结果表明青铜粉、纤维填充的复合材料在高温下表现出与常温相反的摩擦磨损规律;碳类填充复合材料在不同温度下则表现出较为稳定的规律;特种塑料改性的PTFE复合材料,具有极好的综合性能.     

无油润滑空压机填料密封环的摩擦特性

在往复式无油润滑压缩机装置上,试验研究了普通填充聚四氟乙烯(PTFE)、30%碳纤维增强PTFE和C/C+PTFE三种不同材料填料密封环的摩擦力、摩擦功率和摩擦温度。结果表明,普通填充PTFE材料的摩擦力受活塞平均滑行速度的影响最大,其摩擦功率和摩擦温度也最大。虽然C/C+PTFE的摩擦功率略高于30%碳纤维增强PTFE,但其摩擦温度比30%碳纤维增强PTFE低。由于C/C+PTFE具有非常良好的力学性能和较好摩擦特性,它有望成为高压、高速工作条件下的密封环材料。     

石墨及纤维填充聚四氟乙烯复合材料的摩擦学研究

研究了在碳纤维(CF)和玻璃纤维(GF)混杂纤维改性PTFE复合材料中添加石墨(Gr)的力学性能和摩擦磨损性能,探讨纤维及石墨的润滑协同效应.结果表明,纤维填料的加入使得复合材料的拉伸强度和伸长率有所降低,但大大提高了复合材料的硬度,石墨的加入能够降低摩擦因数,提高耐磨损性能.14? 9%GF 2%Gr复合材料具有较好的摩擦磨损性能,磨损表面(SEM)形貌较光滑,改变了纯PTFE的磨损机制,高载荷下耐磨损性能更突出.3种填料在PTFE基体中起到了很好的协同作用,综合性能较优异,具有一定的应用价值.     

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。     

石墨烯/聚四氟乙烯复合密封材料的制备及性能研究

采用硅烷偶联剂KH550无水乙醇溶液和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)水溶液对石墨烯进行表面活化处理,采用冷压成型烧结工艺制备石墨烯改性聚四氟乙烯(PTFE)复合密封材料,研究石墨烯含量及其表面活化处理方法对材料性能的影响。研究表明,SDBS对经双氧水处理的石墨烯进行表面活化可以有效改善石墨烯的团聚现象,其改善效果优于KH550;质量分数为1%左右的石墨烯即能有效提高PTFE的机械强度、硬度、压缩回弹性能、蠕变松弛性能和密封性能,墨烯改性PTFE复合材料具有较好的实际应用价值。     

化学镀碳纤维增强钛酸铝基复合材料的研究

通过化学镀方法，在碳纤维表面分别镀上Ni、Cu和Cu Ni镀层，以这种表面改性碳纤维与钛酸铝陶瓷复合，制备表面改性碳纤维增强钛酸铝基复合材料，研究各种碳纤维的含量对复合材料的抗弯强度、断裂韧性、尺寸变化率和孔隙率等的影响规律。结果表明，碳纤维可以显著地提高材料的性能，表面改性碳纤维可以进一步提高材料性能。     

塑料齿轮齿廓修形

本文通过对塑料齿轮齿形的研究参照相关标准,明确修形参数的设计计算方法。并用ANSYS对修形前后塑料齿轮进行有限元分析,说明塑料齿轮齿形修形的必要性同时得到塑料齿轮齿形的合理修形参数。     

塑料齿轮设计中的齿根干涉检查及消除

针对塑料齿轮齿根干涉问题,依据所开发的塑料齿轮设计与制造软件平台建立了塑料齿轮模型。基于塑料齿轮啮合模拟,检查了齿轮副的顶根接触情况并且确认是否发生齿根干涉。基于等移距变位齿形的设计,消除了塑料齿轮的齿根干涉。     

塑料齿轮设计中的齿根干涉检查及消除

针对塑料齿轮齿根干涉问题,依据所开发的塑料齿轮设计与制造软件平台建立了塑料齿轮模型。基于塑料齿轮啮合模拟,检查了齿轮副的顶根接触情况并且确认是否发生齿根干涉。基于等移距变位齿形的设计,消除了塑料齿轮的齿根干涉。     

Pecularities of using carbon glass—reinforced plastic in pultrusion composite profiles for bridge engineering

An example of selecting carbon fibers with such physicomechanical characteristics which provide increased rigidity without a considerable rise in the price of the constructions when being introduced into the structure of glass-reinforced plastic profiles is described. The technical requirements of carbon fibers are formulated based on the cost criterion of the main materials, the volume content of the carbon fiber in the profile sections are defined, and the pultrusion technology of a large-sized carbon glass—reinforced plastic channel bar is elaborated.     

Performance of plastic gear made of carbon fiber reinforced poly-ether-ether-ketone

A carbon fiber (CF) reinforced poly-ether-ether-ketone (PEEK) gear was prepared by injection molding, and its gear performance was evaluated. It was found that the wear process of the CF reinforced PEEK gear significantly varied depending on the test conditions, such as the kind of the partner gear combined and whether a lubricant exists on the engagement region or not. It was assumed that the existence of transfer film at the engagement region, the affinity between PEEK and CF, the compression modulus as well as surface hardness of the partner gear, and the characteristics of CF play a role of differentiation in the wear depth.     

钢/塑料齿轮组合行星传动的固有特性分析

建立了钢/塑料齿轮组合行星传动的纯扭转动力学模型;对8种钢/塑料齿轮组合行星传动的固有特性进行了研究,分析了组合方式对行星传动结构的固有频率、振型及模态动能的影响;研究了温度对组合行星传动一阶固有频率的影响.研究结果表明:组合方式对行星齿轮传动结构的固有特性影响显著;随着温度的升高,钢/塑料齿轮组合行星传动的固有频率下降,可能会出现温共振现象.     

塑料行星齿轮系统振动与噪声特性的研究

为了进一步了解塑料行星齿轮传动系统的传动特性,建立了塑料行星齿轮传动系统的物理模型和实验模型.对塑料行星齿轮传动在不同工况下的振动特性及噪声特性进行了研究.研究结果表明:塑料行星齿轮传动的振动主要分布在齿轮啮合基频带及各次倍频、谐频带和转子不平衡频带等;转速和负载的增大加剧了塑料行星齿轮在啮合基频处和谐频处的振动强度;负载的增加会抑制塑料行星齿轮在啮合2倍频处的振动强度;负载和转速的增加会明显的抑制转子不平衡的影响;噪声随着转速的增大而增大,负载的增大会抑制噪声的强度,噪声的峰值与各频带的共振峰值有着对应的关系.     

间断式纤维增强热塑性基复合材料应力应变场分析

用有限元法通过引入一个单胞模型和适当的边界条件，分析了间断式纤维增强复合材料在外部载荷作用下复合材料内部应力－应变场的变化规律，比较了基体在弹性和弹塑性条件下纤维、纤维与基体界面应力分布的特点。     

塑料与钢制齿轮啮合的弹流润滑研究

在油润滑条件下，对改性聚醚醚酮塑料齿轮与钢制齿轮啮合时的弹流润滑机理进行了数值模拟研究，并将计算结果与钢制齿轮副的接触点压力、润滑膜厚等进行了对比。结果表明，塑料与钢制齿轮的啮合点处存在弹流润滑油膜，且油膜要比钢制齿轮间的啮合油膜要厚；塑料对钢齿轮啮合点处的最大和中心油膜压力都比钢对钢齿轮的啮合压力明显降低。     

塑料及其复合材料在汽车上的应用与发展

以塑料为基体，用玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、尼龙纤维等增强的复合材料，其强度和刚度都已接近或超过金属材料，进一步扩大了塑料在汽车上的应用范围。重点介绍了几种常用塑料和塑料复合材料在汽车上的应用与进展情况。