尼龙66/蒙脱土纳米复合材料的结构和热学性能

通过熔融插层法制备了尼龙66／蒙脱土（PA66／MMT）纳米复合材料，利用XRD、DSC、TGA和DMA对材料进行了表征。结果表明：复合材料中随着纳米MMT加入量的增多，结晶度降低，过冷度减少，同时晶粒尺寸变小；通过MMT的插层复合，提高了PA66的热分解温度，同时也提高了材料的储存模量及玻璃化转变温度。     

尼龙6/蒙脱土纳米复合材料的摩擦学特性及磨损机理

用熔融插层法制备了不同蒙脱土含量的尼龙6/蒙脱土纳米复合材料,并与45钢进行了环块对磨试验.结果表明：该材料与45钢对磨的摩擦因数随有机蒙脱土含量的增加而减小;纯尼龙6和2%有机蒙脱土复合材料的磨损属于机械和粘着磨损;4%有机蒙脱土复合材料的磨损属于疲劳磨损;6%和8%有机蒙脱土复合材料的磨损以机械磨损为主;10%蒙脱土复合材料的磨损主要以疲劳磨损为主.     

EVOH／有机蒙脱土插层复合材料的制备与测试

文中采用熔融插层法,将预处理蒙脱土和EVOH基体熔融混合制备出EVOH／蒙脱土（MMT）纳米复合材料,通过。射线仪测试分析,结果表明聚合物基体已经插入了蒙脱土片层间;复合体系中蒙脱土含量越小,其被聚合物插开的片层间距越大;当有机化蒙脱土含量在8％～15％之间时,形成插层型复合材料。     

蒙脱土/聚酰亚胺复合材料摩擦磨损性能研究

通过原位聚合法制备蒙脱土/聚酰亚胺纳米复合材料,考察蒙脱土含量对复合材料摩擦性能、力学性能以及热稳定性的影响, 并用扫描电子显微镜观察分析复合材料磨损表面,分析磨损机制。结果表明：蒙脱土的加入能够改善复合材料的热稳定性;随着蒙脱土含量的增加,复合材料的拉伸强度呈现下降的趋势,但弹性模量有显著的增加;添加适量的蒙脱土,可以有效地改善聚酰亚胺复合材料的摩擦学性能;随着蒙脱土含量的增加,聚酰亚胺复合材料的磨损机制由黏着磨损转变为磨粒磨损。     

碳纤维增强尼龙66复合材料的研究

研究了不同相对黏度的尼龙66对碳纤维增强尼龙66复合材料的力学性能及结构的影响。结果表明：碳纤维增强尼龙66复合材料的力学性能随尼龙66的相对黏度增加而降低。碳纤维的质量分数为20%时,相对黏度为3.2的尼龙66的复合材料的拉伸强度和拉伸模量分别为195MPa和12000MPa;相对黏度为2.4的尼龙66复合材料的拉伸强度和拉伸模量分别为225MPa和15000MPa,分别提高15.3%和25%。扫描电镜表明：复合材料断裂为纤维拔出断裂方式,碳纤维在相对黏度高的尼龙66复合材料中分散不均匀,发生团聚,从而导致碳纤维增强相对黏度高的尼龙66力学性能较低。     

水润滑条件下聚丙烯/有机改性蒙脱土纳米复合材料摩擦磨损性能研究

针对2种有机改性蒙脱土(OMMT,TJ-2型和KH-V6型),研究了熔融插层法制备的聚丙烯(PP)/OMMT纳米复合材料在水润滑条件下的摩擦磨损性能,并用扫描电子显微镜观察分析了复合材料的磨损表面.结果表明:2种PP/OMMT纳米复合材料的摩擦因数和磨损率都随OMMT含量的增加先减小后增加.当TJ-2型OMMT质量分数为1.5%时,复合材料的摩擦因数和磨损率分别为纯PP的88%和48%;当KH-V6型OMMT质量分数为2%时,复合材料的摩擦因数和磨损率分别为纯PP的92%和50%.此外,在水介质中,随OMMT填充量的增加,PP/OMMT纳米复合材料的主要磨损形式依次是磨粒磨损、粘着磨损和磨粒磨损.     

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.     

水润滑条件下聚甲基丙烯酸甲酯/有机改性蒙脱土复合材料摩擦磨损性能研究

采用2种有机改性蒙脱土(OMMT,TJ-2型和KH-V6型),研究了乳液插层法制备的2种聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/OMMT复合材料在水介质作用下的摩擦磨损性能,并用扫描电子显微镜观察分析了复合材料的磨损表面。结果表明:2种PMMA/OMMT复合材料的摩擦因数和磨损率都随OMMT含量的增加先减小后增加。当OMMT质量分数为5%时,2种复合材料的磨损率最小,约为PMMA的55%,当OMMT质量分数为4%时,2种复合材料的摩擦因数最小,约为PMMA的68%。此外,2种复合材料的磨损机制也基本相同,随着OMMT含量的增加,主要磨损形式依次是粘着磨损、磨粒磨损和疲劳磨损与磨粒磨损的混合磨损形式。     

选择性激光烧结纳米蒙脱土改性聚苯乙烯

基于选择性激光烧结(SLS)技术,将有机纳米蒙脱土(OMMT)分别直接添加到聚苯乙烯(PS)、聚苯乙烯(PS)/环氧树脂(EP)混合粉末中,进行烧结试验;用X射线衍射仪、扫描电镜对烧结试样进行了表征,并考察了其抗拉强度和抗弯强度。结果表明:利用SLS技术可直接制备出分别以PS粉末和PS/EP混合粉末为基体经有机纳米蒙脱土(OMMT)改性的纳米复合块体材料,添加了蒙脱土的两种复合粉末烧结试样的抗拉强度和抗弯强度均优于纯PS粉末的烧结试样,混合了EP粉末的PS/EP/OMMT复合粉末的性能最佳,其抗拉强度和抗弯强度比纯PS粉末的分别提高了139%和108%。     

纳米SiO_2/GF/PA6复合材料力学性能和摩擦学性能研究

采用注塑成型法制备纳米SiO2和玻璃纤维混杂填充PA6尼龙复合材料,对PA6复合材料的力学性能和摩擦学性能进行实验研究,采用扫描电子显微镜观察分析磨损表面形貌及磨损机制。结果表明:纳米SiO2和玻璃纤维混杂填料能使PA6复合材料的拉伸强度和表面硬度增大,可以显著改善尼龙复合材料的摩擦学性能,以5%SiO2-20%GF材料的耐磨减摩性最好;纯PA6的磨损以黏着和犁削为主;当载荷较低时,复合材料的磨损机制主要表现为不同程度的磨粒磨损,但当载荷较高时,复合材料的磨损机制主要表现为不同程度的疲劳磨损。     

溶剂对碳纳米管/环氧树脂复合材料力热性能的影响

制备了碳纳米管／环氧树脂复合材料，分析了分散碳纳米管的溶剂对复合材料热学，力学行为的影响。溶剂效应由大到小依次为DMF，乙醇和丙酮，与三种溶剂的沸点顺序一致。溶剂效应被认为是未挥发完全的残留溶剂对环氧树脂固化反应的影响，从而导致了固化机理的不同。FTIR通过对比不同溶剂分散的复合材料的分子结构，证明了溶剂效应与复合材料中未反应完的环氧树脂及固化反应的完全程度有关，因而导致了不同的热、力学行为。     

碳纳米管及石墨烯协同增强尼龙6摩擦学性能的分子动力学模拟

为研究碳纳米管（CNT）和石墨烯片(GNS)协同增强尼龙6（PA6）复合材料摩擦学及力学性能的微观机制,利用分子动力学方法模拟PA6及其复合材料的拉伸过程及摩擦学行为,分析CNT、GNS对PA6复合材料力学及摩擦学性能的影响。建立Fe原子与纯PA6和PA6/ CNT、PA6/GNS、PA6/GNS/CNT复合材料组成的摩擦学模型,并对模型进行几何优化、退火及动力学平衡,通过对Fe原子施加0.2 GPa应力及0.01 nm/ps速度进行摩擦模拟。研究结果发现,PA6/GNS/CNT复合材料摩擦因数在所有材料中最低为0.252;相比其他3种材料,PA6/GNS/CNT复合材料的抗剪切性能最好,且弹性模量及剪切模量均有提高。通过对比分析4种材料的径向分布函数、摩擦界面温度、材料总势能揭示了CNT和GNS协同增强PA6摩擦学及力学性能的作用机制,指出加入的CNT/GNS通过范德华及静电力作用降低了PA6与Fe原子摩擦副之间的相互作用,此外一维CNT与二维GNS通过π-π堆叠杂化作用形成了3D杂交堆叠体系,协同增强了PA6的摩擦学性能。     

固体润滑剂对碳纤维增强尼龙复合材料摩擦学性能的影响

分别制备了PTFE／碳纤维、MoS2／碳纤维混杂增强的尼龙66复合材料,用MM-2000型摩擦磨损试验机评价其摩擦磨损性能,用SEM和XPS分析了磨损表面。结果表明：PTFE／碳纤维混杂增强可以明显改善尼龙复合材料摩擦学性能;MoS2／碳纤维混杂增强没有改善复合材料的摩擦学性能;MoS2在摩擦过程中氧化生成的MoO3充当了摩擦副之间的磨粒,其磨损机理推测为粘着和磨粒磨损的综合作用。     

基于灰色理论的尼龙/碳钢摩擦副磨损量预测*

在传动系统中,尼龙66制零件会与碳钢零件配合传递运动和转矩,由于尼龙66硬度远远低于碳钢,所以尼龙66制零件表面极易产生磨损导致失效,因此在产品设计中必须考虑尼龙66的摩擦磨损。为有效评估尼龙66与碳钢配对运行的摩擦磨损性能,在不同载荷下进行尼龙66/45钢摩擦副的摩擦磨损试验,通过超景深显微镜观察磨损形貌及磨痕的深度,采用灰色系统理论建立磨损量预测的灰色GM（1,1）模型,建立考虑表面接触应力的磨损量预测模型。结果表明：采用灰色理论预测尼龙66/45钢的磨损量具有高精度和高可靠性,预测值和试验值的最大误差为9.26%,平均相对误差为3.60%。采用该预测模型进行尼龙零部件磨损寿命设计,无需开展大量重复性的磨损试验,能够快速为尼龙零部件的产品设计提供磨损量的参数指标。     

机电产品绿色化的分析与对策研究

机电产品绿色化是一个综合性的运作流程,它包括绿色机电产品、绿色设计、绿色制造、绿色包装等一系列产品流程,它贯穿于产品的全生命周期.本文界定了机电产品绿色化的内涵,指出绿色化是机电产品发展的必然趋势,并提出了相关发展对策.     

温度对机械密封金属波纹管力学性能的影响

为了研究温度对机械密封金属波纹管力学性能的影响,建立高温泵用机械密封焊接金属波纹管计算模型,利用ANSYS软件计算波片的温度场,并通过间接耦合法计算不同介质温度下的热应力与热应变场,得到温度对波纹管力学性能的影响规律.计算结果表明:在高温工况下波纹管波片内产生了较大的热应力和热应变,增大了波纹管断裂、失弹等形式的失效的危险,在设计和使用过程中必须对此引起足够重视;在高温工况下波纹管波片等效热应力、热应变的最大值均出现在波片波谷处.     

PVC／ABS复合材料的力学性能研究

应用冲击试验机、材料试验机和其它一些相关仪器对PVC／ABS复合材料的力学性能进行了测试和研究,结果表明,该复合材料的性能是组分的函数,ABS的加入改善了其力学性能。随着ABS含量的增加,复合材料PVC／AnS的冲击强度和断裂仲长率明显提高,而拉伸强度和拉伸模量几乎随ABS含量的增加而单调地下降。     

The impact of processing conditions on the structural and optical properties of the as‐spun polyamides fibers

The development of crystallinity and orientation during the melt spinning of polyamides (nylon 66) was investigated. This study reports the question of the orientation and crystallinity determination of nylon 66 by means of differential scanning calorimetry, optical polarized microscope, and X‐ray diffraction techniques during the cold drawing process. The different structural properties such as crystallinity, crystal size, birefringence, and different orientation functions were measured as a function of the draw ratio. From the obtained thermogram, it is clear that the melting temperature of the drawn nylon 66 fibers did not show a significant change due to the cold drawing process. As the draw ratio increase, the crystallinity and crystal size increase. The drawing process improves the chain orientations along the fiber axis of nylon 66 fibers. The orientations of the chain segments enhanced due to the cold drawing process of nylon 66 fibers.     

W-C-S-Mo复合薄膜的制备及力学和摩擦学性能

利用磁控溅射与磁过滤阴极真空电弧（MS/FCVA）复合沉积法,在不同偏压下在单晶Si基体上制备W-C-S-Mo四元复合薄膜;分析沉积偏压对薄膜纳米硬度、弹性模量和膜基结合力等力学性能的影响;在潮湿大气、真空环境下研究偏压对薄膜摩擦学性能的影响。结果表明,薄膜硬度、弹性模量和附着力随着沉积负偏压的增大呈现先增大后减小的趋势,在偏压-100 V时薄膜力学性能最好;负偏压-100 V下制备的W-C-S-Mo四元复合薄膜样品在潮湿大气和真空环境下均具有较好的摩擦学性能,拉曼测试发现,W-C-S-Mo复合薄膜在潮湿大气环境中的润滑作用主要由DLC提供,而在真空环境中薄膜中的软质相MoS2晶粒起润滑作用。