偶联修饰纳米碳化硅/聚四氟乙烯基复合材料的摩擦磨损性能

通过冷压烧结法制备了聚四氟乙烯(PTFE)与钛酸酯和硅烷偶联剂修饰的纳米碳化硅(nano-SiC)复合材料,采用45#钢为摩擦对偶件的MM-200型摩擦磨损试验机,在室温干摩擦条件下测试了复合材料的摩擦学性能,用扫描电子显微镜(SEM)对磨损表面进行了观察并分析了磨损机理。结果表明:纳米SiC的加入能提高PTFE复合材料的硬度和耐磨性;偶联修饰改善了复合材料的摩擦学性能;与硅烷相比,钛酸酯偶联修饰nano-SiC/PTFE复合材料的硬度和摩擦学性能更好。两种偶联修饰复合材料的表面磨损情况相似,主要表现为粘着磨损,而未经偶联处理nano-SiC的复合材料在粘着磨损的同时出现了疲劳磨损。     

偶联剂处理对PTFE/纳米TiC复合材料性能的影响

对纳米碳化钛(TiC)填充的聚四氟乙烯(PTFE)复合材料进行力学与摩擦学性能测试,研究纳米TiC质量分数、偶联剂处理对PTFE复合材料力学和摩擦磨损性能的影响,用扫描电子显微镜(SEM)对拉伸断口形貌进行观察,探讨复合材料增强机理.研究结果表明:纳米TiC的填充能提高PTFE复合材料的硬度、拉伸强度和耐磨性,但其冲击强度和减摩性能有所下降;偶联剂处理纳米TiC后,复合材料的拉伸强度、冲击强度、减摩性能有所提高.拉伸断口的微观分析表明:偶联剂处理纳米TiC在PTFE基体中有较好的分散性,与基体界面结合较好.     

粉状纤维增强PTFE复合材料的力学与摩擦磨损性能

以粉状SiC纤维、Al2O3纤维、高强碳纤维(CF)、中强CF、低强CF增强聚四氟乙烯(PTFE),研究了纤维种类、含量对PTFE力学和摩擦磨损性能的影响,用扫描电子显微镜(SEM)对试样拉伸断口形貌进行观察,探讨了复合材料的增强机理.结果表明,粉状SiC纤维、Al2O3纤维及CF均能提高PTFE的硬度和耐磨性;高强CF、中强CF及Al2O3纤维能提高其拉伸强度;5种纤维均使PTFE冲击强度下降,但咖/高强CF复合材料的冲击强度降幅较小;SEM分析表明,SiC纤维与PTFE的界面结合强度较低,界面出现了许多空隙,中强CF、高强CF、Al2O3纤维与PT-FE界面结合较好,拉伸断口处多数纤维与基体牢固粘附而难以拔出,PTFE/低强CF复合材料呈典型的脆性断裂特征.     

四种壳类纤维/聚氯乙烯木塑复合材料的蠕变及磨损性能

选用4种壳类纤维-椰子壳、榛子壳、核桃壳和稻壳为填充材料,聚氯乙烯（PVC）为基体材料,制备壳类纤维/PVC复合材料,对4种壳类纤维进行了FTIR和热分析,对4种壳类纤维/PVC复合材料进行蠕变及磨损性能测试。结果表明：4种壳类材料中,稻壳纤维中纤维素含量最高,为43.6%,稻壳纤维/PVC复合材料具有较好的结合界面和力学性能,其压缩、拉伸和弯曲强度最高,分别为43.1 MPa、23.2 MPa和46.1 MPa,比强度最低的核桃壳纤维/PVC复合材料分别高出13.7%、33.3%和21.0%,在相同应力作用下,稻壳纤维/PVC复合材料蠕变应变值最小;在相同磨损条件下,稻壳纤维/PVC复合材料的比磨损率最小,其摩擦系数亦为最小。     

纳米SiC和SiO2与玻璃纤维混杂填充PA6的力学性能及摩擦磨损性能

采用注塑成型法制备纳米SiC和SiO2与玻璃纤维混杂填充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了实验研究,采用扫描电子显微镜观察分析磨损表面形貌。结果表明：纳米SiC或SiO2与玻璃纤维混杂填料能使PA6尼龙复合材料的拉伸强度和表面硬度增大。纳米SiOz与玻璃纤维混杂填料能使复合材料耐磨损性提高,以5％SiO2与玻璃纤维混杂填充耐磨性最佳;而纳米SiC与玻璃纤维混杂填料导致复合材料的磨损量增大,纳米SiC或SiO2与玻璃纤维混杂填充PA6复合材料的摩擦系数都低于尼龙材料。     

基于三角不等式原理的K-means加速算法

K-means聚类算法简单快速,应用极为广泛,但是当处理海量数据时,时间效率仍然有待提高.当一个数据点远离一个聚类时,就没必要计算这两者之间的精确距离,以确定该数据点不属于这个类.应用三角不等式原理对其进行了改进,避免了冗余的距离计算.实验结果表明,改进之后在速度上有很大程度的提高,数据规模越大,改进效果越明显,且聚类效果保持了原算法的准确性.     

纳米及微米石墨/聚四氟乙烯复合材料的力学与耐磨性能

用热压成型法分别制备了纳米、微米石墨填充聚四氟乙烯(PTFE)的复合材料,对纯PTFE和复合材料进行了硬度、耐磨性和拉伸试验,用SEM观察了拉伸断口形貌.结果表明:纳米和微米石墨均能提高复合材料的硬度和耐磨性,而复合材料的抗拉强度和断后伸长率均有所下降;纳米石墨/PTFE复合材科的硬度、耐磨性、抗拉强度和断后伸长率均比微米石墨/PTFE复合材料的高;当纳米石墨质量分数为7%时,复合材料的综合性能较好,当质量分数大于7%后,复合材料的断后伸长率迅速下降;纳米石墨与PTFE相容性较好,在PTFE中的分布均匀.     

纳米陶瓷颗粒填充PTFE基复合材料的干摩擦磨损性能

利用MM-200型环-块摩擦磨损试验机研究了纳米陶瓷颗粒SiC、Si3N4、AlN和TiN对聚四氟乙烯(PTFE)复合材料在干摩擦条件下与45#钢对磨时的摩擦磨损性能的影响,借助于扫描电子显微镜观察分析了试样磨损表面形貌,并探讨了磨损机理。结果表明:添加纳米TiN减少了PTFE的摩擦系数,而添加纳米SiC、Si3N4增大了PTFE的摩擦系数。与纯PTFE相比,PTFE复合材料的耐磨性能显著提高,其中以纳米AlN的减磨效果最好,纳米Si3N4的减磨效果最差。纯PTFE的磨损机制主要表现为粘着磨损和疲劳磨损,而纳米粒子填充PTFE基复合材料的磨损机制主要表现为不同程度的粘着磨损、犁沟效应和塑性变形特征。     

无机纳米粒子填充聚合物复合材料微观结构定量描述

本文阐述了无机纳米粒子填充聚合物复合材料微观结构定量描述的重要性。综述了国内外聚合物复合材料中无机粒子分散水平的定量描述方法,主要包括统计方法、分形理论、群子理论和其他定量描述方法。展示了随着计算机图形技术的发展,无机纳米聚合物复合材料的微观结构能用数字图象处理和数学方法结合进行定量表征。