贝壳微粉改性EP复合材料的力学及摩擦学性能研究
PTFE基三层复合材料的摩擦学性能分析

目录中文摘要 (1)英文摘要 (2)第一章绪论 (3)1.1 自润滑复合材料的研究及应用 (3)1.2 自润滑复合材料的类型 (3)1.3 自润滑复合材料及其摩擦学研究现状 (5)1.4 PTFE基三层复合材料的研究及应用 (5)1.5本论文研究的目的及内容 (7)第二章 PTFE三层复合材料实验测试 (8)2.1 实验装置 (8)2.2 实验条件 (9)2.3 实验小结 (10)第三章不同填料组合对复合材料摩擦学性能的影响 (11)3.1 三层复合材料的配方 (11)3.2 干摩擦条件下的实验结果和分析 (11)3.2.1 实验条件 (11)3.2.2 实验结果 (12)3.2.3 实验分析 (13)3.3 边界润滑条件下的实验结果和分析 (22)3.3.1 实验条件 (22)3.3.2 实验结果 (22)3.3.3 实验分析 (23)3.4 油润滑条件下的实验结果和分析 (33)3.4.1 实验条件 (33)3.4.2 实验结果 (33)3.4.3 实验分析 (34)3.5 本章小结 (43)第四章不同填料的PTFE基三层复合材料磨损机理分析 (44)4.1 不同填料加入量对磨损机理的影响 (44)4.1.1 石墨加入对磨损机理的影响 (44)加入对磨损机理的影响 (45)4.1.2 MoS24.2 填料种类对磨损机理的影响 (46)4.3 多种填料协同添加对磨损机理的影响 (47)4.4 本章小结 (49)第五章结论及展望 (50)5.1 结论 (50)5.2 展望 (50)致谢 (50)参考文献 (50)插图清单未找到图形项目表。
图4.1.2干摩擦12#和13#光学显微照错误!未定义书签。
图4.2 干摩擦22#和23#光学显微照 .................................... 错误!未定义书签。
图4.3 干摩擦10#,12#和14#光学显微照 (49)表格清单未找到图形项目表。
900亿美元的工程塑料市场看这些非金属矿粉体怎么发挥作用

900亿美元的工程塑料市场,看这些非金属矿粉体怎么发挥作用?随着国民经济高速发展,国内市场对工程塑料的需求持续增长很快,特别是电子、汽车、交通运输、建筑材料、包装、医疗器械及人体器官等领域都需要大量性能优良的工程塑料。
据Ceresana公司发布的最新报告称:到2020年,全球工程塑料市场市值将达到900亿美元。
工程塑料主要是通过改变高分子树脂、无机填料、助剂等原料配比和加工条件制备能满足工程领域应用性能指标的新材料。
碳酸钙、云母、硅灰石、膨润土、高岭土、滑石等非金属矿物材料已大规模应用于工程塑料,以降低产品成本、改善材料的机械性能和加工性能、提高材料稳定性和阻燃性能。
一、非金属矿填料对工程塑料机械性能的影响矿物原料的粒径、形貌、表面/界面性质对其功能或功能的发挥有很大影响。
1、粒径对工程塑料机械性能的影响非金属矿填料的粒径大小对改性效果影响很大,一般分为常规级(直径>5μm)、超细级(0.1nm~5.0μm)和纳米级(王庭慰等研究了不同粒径云母填充的尼龙6力学性能,试验结果表明:云母粒径越小,对材料的综合力学性能越有利。
△硅灰石SEM贾娟花等将粒径不等的硅灰石与PA66共混挤出,硅灰石可大大地提高尼龙66的拉伸强度和弯曲强度,并发现硅灰石的填充量低时选择超细粉体,填充量高时用中等细度的硅灰石,材料的综合力学性能最佳。
2、颗粒形貌对工程塑料机械性能的影响非金属矿物形貌多种多样,大体可以分为零维粒状填料、一维棒状或纤维状填料、二维层状材料。
零维粒状非金属矿粉体,由于生产工艺简单、成本低,在工程塑料改性中应用最为广泛,例如常见的碳酸钙、硫酸钡。
△球形碳酸钙天然和人工合成粘土矿物中很多呈一维或二维取向形貌,通常认为多维粘土矿物填料对工程塑料力学性能改善的效果比零维好。
△凹凸棒土如纳米纤维状的凹凸棒粘土与工程塑料聚酰胺、聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)原位聚合法制备的复合材料的力学性能和摩擦性能明显改善。
聚四氟乙烯基超声电机转子摩擦材料性能研究

e o la p e lwe tl tr u n o s t hsc mp st sfit n mae a . rn -o d s e d,o rsal oq e a d n ie wi ti o o i a rci tr 1 h e o i Ke wo d : lrs n c moo ;rcin mae a ; F ; y r su ta o i tr f to tr l FF E POB ; ls b r i i ga sf e i
pr r a c fh laoi m t ( S w r vsgt . xe m n leu s hw t t O ,ab esi nadg s e o neo eu r nc o r U M) ee net a d E pr et sl o a P B cri —l o n l s f m t ts o i i e i ar ts h d ic a
21 0 1年 7月
润滑 与密封
L UBRI CATI ON ENGI NEERI NG
J l 01 u y2 1
Vo_ 6 No 7 l3 .
第3 6卷 第 7期
D :1 . 9 9 ji n 0 5 0 5 . 0 1 0 . 0 OI 0 3 6 /.s . 2 4— 1 0 2 1 . 7 0 9 s
聚 四氟 乙烯基超声 电机转子摩擦材料性能研究
凡 玉 丁庆军 赵淳生
( 南京 航空航 天大学机械结构力学与控制 国家重 点实验 室 江 苏南京 2 0 1 ) 106
摘要 :制备聚苯酯 、碳化硅微粉及玻璃纤维填充聚四氟 乙烯基超声 电机转子摩擦材料 ,研究填充剂对 复合 材料 力
学、摩擦学性能及超声 电机机械特性 的影响。结果表 明:P B、玻璃纤 维 、碳 化硅微 粉均能提 高 P F O T E复 合材料 的硬 度 、弹性模量和耐磨性 。在本文研究的范围内,质量分数 2 %玻 璃纤 维填充的聚 四氟 乙烯复合材料具有较低 的摩擦因 0 数 和磨损率 ,使用该复合材料时超声 电机具有较低的堵转力矩和较高的空载转速 ,且运行稳定 ,噪声较低。
【浙江省自然科学基金】_力学强度_期刊发文热词逐年推荐_20140812

53 54 55 56 57 58 59
2011年 科研热词 力学性能 聚丁二酸丁二酯 颗粒破碎 预应力混凝土管桩 陶瓷 锯齿形屈服 钾长石 钛酸铝 轻型化 裂纹萌生 腐蚀疲劳 结晶性能 细观力学 细微观机理 组元 纳米高岭土 第四纪沉积物 磷渣 碳基复合材料 硬度 破碎指标 相关性 疲劳极限预测 界面 物理力学性质 热膨胀 热权函数法 热冲击 氯离子扩散系数 模拟堆石料 核-壳结构 有限元法 有效土塞高度 择优取向 拉伸试验 抗弯强度 抗剪强度 强度变形 应变强化 应力强度因子 应力-位移模型 屈服强度 奥氏体不锈钢 多层膜 复合型 土塞高度增长率 土塞效应 土-结构接触面 同轴静电纺丝 同归方程 变异系数 剪切试验 推荐指数 3 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
科研热词 预测分析 长期性状 键合引线 边坡工程 裂纹萌生 聚偏氟乙烯 粘结强度 稳定性 破坏模式 相容性 疲劳行为 疲劳极限预测 瓷贴面 牯结剂 混凝土面板堆石坝 水泥土 概率特性 本构模型 有限元法 有效应力 抗拉强度 承压含水层 强度 弹性力学 应力、变形 孔压 增塑剂 填埋场 垃圾土 可靠度分析 动力学 力学性能 刚度 低合金钢 伸长率 临界厚度
科研热词 力学性能 高性能 高强 超高强 混凝土 水化活性因子 橡胶粉 橡胶砂浆 有限元法 导热系数掺合料 增量系数 压折比 减水剂 黏聚区域模型 非连续变形 静电纺丝 集料分布状态 钢渣骨料 钢渣微粉 通用权函数法 足垫 超强耦合 聚合物 聚乙烯醇 维氏硬度 细观力学 组元 纳米纤维 纳米复合材料 纤维素纳米晶体 磁致伸缩 磁流变液差动阻尼器 磁场分析 石拱桥 石墨烯 相对密度 相分离 界面裂纹 界面单元 玻璃-陶瓷 热处理 炭基复合材料 滑移特性 溶胀行为 沥青混合料 水泥砂浆 水泥基复合材料 水凝胶 氧化镧 氧化钇 有限元分析 显微组织
改性超高分子量聚乙烯的摩擦磨损性能研究

残存 大分 子 自由基 而 影 响其 使 用 性 能 , 加 入填 料 且 或交 联处 理 均 使 U MWP H E的 冲 击 强 度 、 裂 伸 长 断 率 等力学 性能 明显 降低 。笔 者 在之前 的研究 中采 用
实验 室 自制 的 交 联 聚 丙烯 ( PX) U M E、 P P — 与 H WP P
( ) P或 P — 1P P x用 量 对 U MWP H E共 混 物 的摩 擦磨 损性 能 的影 响
图 l 出负 载 30N、 损 时 间 3 i、 示 0 磨 0mn 滑动 速
度 为 2 0 rm n 的 条 件 下 , P 或 P — 用 量 对 0 / i P PX
U HMWP 的摩 擦 因 数 和 磨 痕 宽 度 的 影 响。 由图 1 E 可知 , 着 P 随 P或 P — P x用 量 的增 加 , 混 物 的摩擦 共
因数 和 磨 痕 宽 度先 减 小 后 增 大 。 当 P P或 P . 的 Px 质量分 数 为 3 %时 , H 0 U MWP / P的摩 擦 因数 从 纯 EP
P : 号 F 0 , 规 均 聚 型 , 肃 兰港 石 化 公 P牌 4 1等 甘
司;
U WP HM E的 0 2 .1降至 0 1 , .3 降幅达3 .% ; 8 1 磨痕 宽
02 . 4
n2 2 吕 吕
\
P . 交联 度为 5 .% , Px: 35 自制 。
1 2 设 备 及 仪 器 .
蓄2 0
辎 01 . 6 鼬 O1 . 4
01 . 2 01 . O
双辊 开炼机 :K一10 S 6 B型 , 上海 橡塑 机械厂 ;
平板硫 化仪 : P一6 D 型 , 海 西 玛 伟 力 橡 塑 H 3 上 机 械设备 有 限公 司 ; 摩擦磨 损试 验 机 : 一20型 , 海 工 业 大 学 MM 0 上
贝壳珍珠层及其仿生材料的研究进展

贝壳珍珠层及其仿生材料的研究进展一、本文概述贝壳珍珠层,作为自然界中一种独特的复合材料,以其卓越的力学性能和生物活性引起了广大研究者的关注。
其独特的“砖-泥”结构,即硬质的碳酸钙片层与有机基质的交替堆叠,使得贝壳珍珠层在硬度和韧性之间达到了出色的平衡。
近年来,随着材料科学的快速发展,贝壳珍珠层及其仿生材料的研究进展日益显著,为新型高性能材料的开发提供了丰富的灵感和可能。
本文旨在对贝壳珍珠层及其仿生材料的研究进展进行全面的概述和深入的分析。
我们将回顾贝壳珍珠层的基本结构和性能特点,以理解其优异性能的来源。
随后,我们将重点介绍在仿生材料制备技术方面的最新进展,包括模板法、自组装、生物矿化等方法,并探讨这些技术在模拟贝壳珍珠层结构中的应用。
我们还将关注贝壳珍珠层及其仿生材料在多个领域,如生物医学、航空航天、环境保护等方面的潜在应用,并展望其未来的发展方向。
通过本文的阐述,我们希望能够为相关领域的研究者提供一个全面而深入的了解,为推动贝壳珍珠层及其仿生材料的研究和应用提供有益的参考。
二、贝壳珍珠层的结构与性质贝壳珍珠层,作为自然界中一种独特的生物矿化产物,其独特的结构和性质一直是科学家们研究的热点。
其结构主要由文石晶体和有机基质交替堆叠形成,这种有序的层状结构赋予了贝壳珍珠层出色的力学性能和韧性。
在微观尺度上,贝壳珍珠层的文石晶体呈现出特殊的取向和排列方式,这种排列方式能够有效地分散和承受外部应力,从而提高其整体强度。
有机基质在文石晶体之间起到桥梁和连接作用,通过化学键合和物理缠结,使晶体之间的结合更加紧密和稳定。
贝壳珍珠层的性质也因其独特的结构而表现出色。
其硬度较高,能够有效地抵抗外界压力和磨损。
贝壳珍珠层具有较高的断裂韧性和抗冲击性能,这得益于其层状结构和有机基质的协同作用。
贝壳珍珠层还具有良好的光学性能,如光泽度和透明度,使其具有独特的观赏价值。
近年来,随着纳米技术和生物矿化研究的深入,人们对贝壳珍珠层的结构和性质有了更深入的理解。
原位合成法在材料制备中的应用及进展

盐类混合后加入高温基体金属熔体中, 所加盐中 34 和 9 被金属还原出来而在金属熔体中反应形成 349: 增 强颗粒, 扒除副产物后即可浇注得到原位 349: 增强 ../0。要完善这种工艺, 关键是开发新的盐类反应。 盐和熔融铝产生如下的热扩散反应: *;: 345O N ’*12 V *3412* N *;125+ N ;* 125O , :;95+ N *12 V 129: N :;125+ 和 129: N 3412* V 349: N +12。 :D ’D ?E 直接氧化法 ( -4&%#F .%F"2 MY4="F4C<, -Z.M,) -Z.M, 是由美国 S"<Y4=% 公司开发的一种金属液 直接氧化合成氧化物增强颗粒的方法。其工艺是将金 属液 ( 如 12 ) 暴露于空气中, 使其表面生成 12: M* 膜, 里层金属再通过 12: M* 层逐渐向表层扩散继续被氧 化, 如此反复, 最终形成 12: M* 增强的 12 基复合材料。 在该方法的基础上, 结合喷射沉积工艺, 还发展了一种 反应喷射沉积法。它是在氧化气氛中, 将 12 滴分散成 大量细小液滴而使其表面氧化, 这些带氧化膜的液滴 同时 在沉积过程中, 因相互碰撞使 12: M* 膜破裂分散, 内部 12 液迅速冷却凝固, 从而形成具有弥散分布的 12: M* 增强 12 基复合材料。 -Z.M, 的优点是工艺简 单、 成本低、 基体与增强相之间的界面相容性高、 铸造 性能好, 但氧化物的生长量和形态分布不易控制, 分布 均匀性不好。;$"F&4 等人利用 -Z.M, 研制出了 12: M* 增强 的 12W84、 12WK4W.B 和 12WK4WX< 等 ../0, 其中
27129449_模压工艺参数对PEEK基复合材料冲击性能及摩擦学性能的影响

作者简介:赵仕浩(1996-),男,硕士研究生,主要研究方向为精密钢背/PEEK 基自润滑复合材料衬层传动螺母的制备和性能研究。
基金项目: 广东省工业高新技术领域科技计划项目(2017A 010102021).收稿日期:2022-03-010 引言聚醚醚酮(PEEK )是一种综合力学性能优异、摩擦磨损性能好和良好的可加工性的材料[1],在各个领域应用广泛,但纯PEEK 的摩擦系数较高,导热性较差,摩擦时产生的热量不能很快的传导,容易导致失效变形[2],故需要在其中添加碳纤维(SCF )、聚四氟乙烯(PTFE )来改善其摩擦性能[3]。
随着PEEK 基复合材料的应用逐渐增多,一些非承力结构的功能件(如复合材料衬层)使用碳纤维布增强时存在高成本、效率低、不可二次加工等问题,限制了其进一步的发展。
故可以尝试使用短切纤维(SCF )制造对力学性能要求不高的制品[4]。
Molazemhosseini 使用SCF 和二氧化硅增强PEEK ,显著降低了其摩擦系数[5]。
目前PEEK 基复合材料的制备工艺有注射成型、挤出成型和模压成型几种,由于PEEK 的收缩率大、熔融状态下黏度高,流动性较差、且添加不同组分后交互关系复杂,不易得到理想的组织和综合性能,故需要获取较优的工艺条件[6]。
本文依据PEEK 材料成型的特点,探索模压成型,高温自由烧结的制备工艺,把PEEK 材料的压制和烧结成型分开,实现材料毛坯的自由烧结,在有效释放烧结成型产生 热应力的同时,有效避免了模具和材料粘结等问题,降低了成本,同时研究了SCF 和PTFE 增强PEEK 复合材料在不用工艺条件下的摩擦磨损性模压工艺参数对PEEK 基复合材料冲击性能及摩擦学性能的影响赵仕浩,张鹏,杨玉婧(广东工业大学材料与能源学院,广东 广州 510006)摘要:采用冷压成型-高温烧结的方法制备了短切碳纤维(SCF )、聚四氟乙烯(PTFE )改性的聚醚醚酮(PEEK )复合材料,探究不同的模压工艺对PEEK 基复合材料的影响,结果表明:提高保温时间和成型温度可以增加材料的力学性能,使材料结合紧密,充分熔融,进而提高材料的承载能力,使材料的摩擦学性能提升。
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差, 往往需要借助偶联剂进行桥联。而 K 50硅 H一 5
烷偶 联剂 ( 氨 丙 基 三 乙 氧 基硅 烷 ) 主要 特 点 就 . 的 是分子 中含有极 性 和非 极 性 部分 , 同时 与极 性 物 能 质 和非极性 物质 产生具有 一定 结合力 的化 合物 。其 中有机官 能 团可 与树脂 基体 中的有 机官能 团发 生化 学结 合 ; 乙氧基 团易 水解 成 硅 醇 而与 填 料 表 面 的羧
环氧树 脂 ( P 是 一种 高性能 的热 固性 塑料 ¨ , E)
固化 剂 : A一10 江 阴惠 峰合 成 材料 有 限公 MD 0,
司。
1 2 仪 器 及 设 备 .
在涂料 、 胶粘剂、 复合材料等领域应用较广泛。但 由 于其三维 交联 网络 结 构 特 点所 限 j纯 E , P的耐磨
硅烷偶 联 剂 : H 一50 杭 州 沸 点 化 工 有 限 公 K 5,
司;
h 升温至 10 , 5 ℃恒 温 5h 随炉冷却 , , 脱模。分别制 得 贝壳微 粉 中未 加 硅烷 偶 联 剂 ( A体 系 ) 加 有 硅 和
烷偶 联 剂 ( B体 系 ) E 的 P复合 材 料试 样 , 贝壳 微 其 粉 质 量 分 数 分 别 为 0 1 、% 、 % 、 .% 、 % 、 、% 2 3 45 5
三思 材料 检测 有限公 司 ; 磨损 试验 机 : 一 0 0型 , M 20 安徽宣 化材 料试验 机
厂;
物, 并通 过有机物 将上述 无机 物粘结 起来 , 保证 了贝 壳 具有很 高 的硬 度和 强度 , 同时又具 有很好 的韧 性 , 所 以贝壳 是一 种天 然 的有 无 机杂 化 材 料 J 。但 通 常情况 下 , 由于 填 料 与聚 合 物基 体 之 间相 容 性 较
摘要
以贝壳微粉为刚性填料 , 研究 了硅烷 偶联剂对 贝壳微粉 改性环氧 树脂复合 材料性 能的影响 。测 试 了该
复合材料 的力学、 摩擦磨损 等性 能, 利用扫 描 电子 显微镜对 其试样摩擦 面和对 偶环的形 貌进行 了观 察。结果表 明 , 偶联剂的加入优化 了贝壳微粉在环氧树 脂基体 中的分散 , 有效地改善 了材料 的力学和摩擦 学性能 。 关键 词 贝壳微粉 环氧树脂 力学性能 摩擦 学性 能
抽 真 空 3 i 除 气 泡 。固化 工 艺为 :0C恒 温 2 0mn脱 9 ̄
笔者 就硅 烷偶 联 剂对 贝壳 微粉 改性 E P复合 材
料 力学及 摩擦学 性能 的影 响进 行 了研究 和探讨 。
1 实验 部分 1 1 主要 原材料 .
E : 5, P E一 1蓝星新材料无锡树脂厂; 贝壳 : 三角蚌 , 江诸 暨珍 珠养 殖场 ; 浙
1 4 性 能 测 试 .
Hale Waihona Puke 可看 出 , 入贝壳 微 粉后 复 合 材 料 的拉 伸 强度 和 弯 加 曲强度 在一 定范 围 内均有 所 提 高 , B体 系 的值 整 体
维普资讯
蒋学文 , : 等 贝壳微粉改性 E P复合材料的力学及摩擦学性能研究
1 3
贝 壳微 粉 改性 E P复合 材 料 的力 学及摩 擦 学 性 能研 究
蒋学 文 朱 红旗 季根 忠 徐 金城 齐陈泽
(. 1 兰州大学物理科学 与技术学院材料 系, 兰州 7 0 0 2 绍兴文理学院应用化学研究所 , 3 00; . 绍兴 320 100)
性 能较差 , 通常要 与 其 它填 料 复合 以使 其性 能 得 到 进 一步 的改善 。贝壳 是 一 种廉 价 的天然 资 源 , 含 它
有 大量特 征 尺 寸在 亚微 米 级 至纳 米 级 的 结 晶 无 机
微 型流化 床对撞 式气 流磨 : L 一8 K型 , 江 QM 0 浙 上虞 市 和力 粉 体有 限公 司 ; 行 星球 磨 机 : M — S0 Q IP4型 , 京大学 仪器 厂 ; 南 微控 电子 万 能试 验 机 : M 60 C T 14型 , 圳 市新 深
基、 羟基 和 氧 化 物 反 应 , 生成 稳 定 的硅 氧 键 j 。贝
扫描 电子 显 微 镜 ( E :S 一50 L 型 , S M) JM 60 V 日 本 JO E L电子公 司 。
13 试样 制备 .
() 1 贝壳微 粉制备 将 贝壳经 清洗 、 除 表 面 角 质 层 、 干 粉 碎 至 去 烘 80 m(0目) , 流磨 磨 至 7 m(0 5 2 后 经气 5 20目) 左 右, 再用 4 的 N O % a H溶液 浸泡 3—4d 在球 磨 机 中 , 磨 6h以上 至微米 级 , 干燥研磨 , 备用 。 () 2 复合材 料试样 制备
将硅烷偶联剂溶人丙酮溶剂中, 加入上述处理 的贝壳微粉( 三者质量比为 1 10 1 )磁力搅拌 1 / 0/0 , 5 mi, n 再超 声处 理 3 n后 与 E 0mi P在 I0C左 右恒 温 O ̄ 机械强力搅拌 2h 混合均匀, , 脱除溶剂; 加入固化 剂 , 拌 1 n至 均匀 , 搅 0mi 然后 迅 速 移 人涂 有 脱 模 剂 的 已预 热至 9 ℃ 的 自制 模具 中 , 9 ̄ 0 在 0C真空烘 箱 中
8% 、 0 1%
脱模 剂 :5 1高 真 空 硅 , 江 富 阳金 容 润 滑 油 70 浙
脂厂;
丙酮 : 析纯 , 分 杭州 大方化 学试 剂厂 ;
收 稿 日期 :0 70 —8 2 0 — 50
维普资讯
1 4
工程塑料应用
20 0 7年 , 3 第 5卷 , 8期 第
壳微粉 中 的有机 成 分 主要 为 氨基 酸 等 j表 面存 在 , 羧 基和羟 基 。因此通过 使用硅 烷偶 联剂 可望在 贝壳 微 粉与 E P基体 的界 面 之 间架 起 “ 子 桥 ” 有 效 改 分 , 善界面层 的粘结 强 度 , 而 改 善 复合 材 料 的微 观 及 从
宏观性 能 。