纳米铜自修复添加剂摩擦学性能研究

利用T-11摩擦磨损试验机进行了纳米铜自修复添加剂摩擦磨损试验,利用光学显微镜和扫描电镜对摩擦表面进行了形貌观察,利用能谱仪进行了磨痕表面元素分析.结果表明磨痕表面形成了富含铜元素的修复膜,静止上试样的磨痕表面比运动的下试样表面形成的薄膜厚,在摩擦表面有原始微损伤(磨削沟槽)的部位边缘有不连续的铜膜沉积.分析认为摩擦使得表面金属活化,不断产生新鲜金属表面,有利于自修复添加剂中的纳米铜与金属结合形成表面膜,对磨损表面起到自修复作用.     

MgO/SiO2复合纳米的摩擦自修复性能研究

为研究MgO/SiO2复合纳米的磨损自修复作用及摩擦条件对修复的影响，将MgO/SiO2复合纳米作为添加剂加入350SN基础油中，在HQ-1环块摩擦磨损试验机上考察了MgO/SiO2复合纳米对磨损表面的修复作用，在不同的载荷、转速、修复时间条件下进行了修复试验，并探讨了摩擦条件对纳米MgO/SiO2自修复性能的影响机理。结果表明，MgO/SiO2复合纳米添加剂对磨损表面具有良好的修复作用，其自修复性能受载荷、速度、摩擦时间影响。在适当的摩擦条件下，试块有明显的增重，修复后表面粗糙度Ra降低了11.2％，表明MgO/SiO2有摩擦自修复功能。     

磨损表面在线自修复研究

磨损是导致机械零部件失效的主要原因,如何在线修复摩擦表面早期出现的磨损,延长机械设备的工作寿命是当前研究的热点.以锌超细粉体作修复剂,利用摩擦磨损试验机对已磨损金属表面进行了在线自修复试验,并对修复表面的形貌、成分、微观硬度等进行了分析测试.结果表明:所制备的修复剂对磨损表面具有明显的修复作用,形成了修复层.由于金属摩擦副的材质和工作条件的不同,对修复剂、在线自修复工艺等也有不同的要求.提出了油润滑下金属摩擦副磨损表面在线自修复的系统设计.     

表面修饰纳米TiO2的自修复性能研究

制得了以油酸修饰的纳米TiO2粒子,并使其稳定地分散在基础油中.利用HQ-1摩擦磨损试验机考察了纳米TiO2的自修复性能,并探讨了其自修复机理.试验结果表明:经修饰后的纳米TiO2润滑添加剂具有良好的分散性、减摩抗磨性和自修复性.     

层状硅酸盐润滑材料对铁基摩擦副的自修复效应

采用机械球磨法制备了一种层状硅酸盐润滑材料,利用往复摩擦磨损试验机评价了其作为润滑油添加剂对45钢摩擦副的自修复效应,借助扫描电子显微镜（SEM）、能量色散谱仪（EDS）及纳米硬度仪（Nano-hardness indenter）对自修复层进行了表征,探讨了其减摩抗磨及自修复机理。结果表明,层状硅酸盐微粉作为润滑油添加剂具有良好的减摩抗磨及自修复性能,尤其在50N、1.0m/s时,其摩擦因数及质量磨损率分别较基础油降低约49.6%和83.8%。添加剂与摩擦表面发生了复杂的理化作用,诱发形成了较为连续的＂多孔＂氧化膜自修复层,厚度约为1.08μm;表面较为光滑平整,主要由Fe、C、O及微量的Mg、Si等元素构成,具有较高的硬度,有效地降低了摩擦磨损。     

纳米坡缕石润滑油添加剂对45~#钢摩擦副的抗磨及自修复性能

制备的纳米坡缕石粒子经KH550表面修饰后分别按质量分数为2%,4%添加到150N基础油中,采用MMU-10G摩擦磨损试验机考察其作为润滑油添加剂对45#调质钢摩擦副的抗磨减摩和自修复性能。利用电子天平测定试样的失重量以表征其耐磨性能和自修复效果,用光学显微镜和SEM对摩擦表面形貌进行观察和分析,借助EDX测定摩擦表面成分的变化。结果表明:试样在纳米坡缕石添加剂为2%的润滑油体系中自修复作用微弱,磨损率下降有限,减磨仅发生在初期磨合阶段;而试样在坡缕石添加剂为4%的润滑油体系中总磨损量比纯基础油体系下降了26.5%,经成分和形貌分析,该试样表面生成了含坡缕石特征元素呈斑状分布的自修复膜层,耐磨性和自修复效果最好。     

载荷对自修复纳米润滑添加剂摩擦学性能的影响

采用WAZAU摩擦磨损试验机分析了N68基础油和添加了自修复纳米润滑添加剂的润滑油N68NT1在不同载荷下的摩擦系数,并在线检测了钢/钢摩擦副在摩擦过程中润滑介质的温度变化情况.试验结果表明:同基础油N68相比,添加了自修复纳米润滑添加剂的润滑油表现出了良好的摩擦学性能,载荷对其的影响也不同于载荷对N68基础油的影响,同时N68NT1表现出了良好的散热性能.     

润滑添加剂的磨损自补偿摩擦学效应

过去研究自制的润滑添加剂EDT,对磨损的测量采用测长法,不能反映摩擦表面是否成膜,也无法判断其是否具有磨损自修复功能.为此,用面/面接触的摩擦试验方式研究了添加剂EDT的磨损自补偿修复效应、减摩效应和抑制油温温升效应,并与传统的极压抗磨添加剂T202的摩擦学性能作了对比.结果表明:EDT在摩擦副的动、静件摩擦表面均形成了磨损自修复膜,形成了负磨损,且磨损量随时间的延长趋于稳定;磨损自修复膜具有减小和稳定摩擦系数的作用:摩擦系数极低并随时间的延长基本稳定,在294 N载荷下运行240 min时其值为0.0116,比N46-T202的值降低了64.5%.磨损自修复膜具有减小摩擦发热、抑制油温上升的作用:油温温升为15℃,比N46-T202的降低了68.1%.     

坡缕石/Ag复合纳米材料添加剂的自修复性能研究

将坡缕石(Palygorskite,简称P)/Ag复合纳米材料作为润滑油添加剂,以质量分数为4％的添加量添加到150N基础油中作为润滑油,在MMU-10G型摩擦磨损试验机上考察了P/Ag复合纳米材料添加剂对45#调质钢摩擦副的自修复效果.用称重法测定磨损量,用SEM和EDX对最终摩擦表面形貌和表面元素成分进行表征;并用...     

SiO2/ZnO复合纳米粒子的摩擦学和修复性能

用化学方法制备了SiO2/ZnO复合纳米添加剂,通过四球机和环-块试验机分别考察了其在矿物油中的抗磨减摩和修复性能.用扫描电镜观察分析磨斑表面的形貌,并探讨其润滑和修复机理.结果表明:SiO2/ZnO复合纳米粒子添加剂具有优良的减摩、抗磨和修复性能.其润滑和修复机理是由于SiO2/ZnO复合纳米粒子在摩擦表面沉积并在接触区的高温高压下熔融铺展形成低剪切强度的表面膜,由于这层膜的剪切强度比较低,可以减少摩擦界面的粘着磨损,故表现出良好的减摩抗磨和修复性能.     

自修复复合材料研究进展

具有自诊断、自修复功能的智能复合材料已成为新材料领域研究的重点之一.本文从陶瓷混凝土基复合材料、聚合物基复合材料和金属基复合材料三方面简要介绍了具有自修复能力的智能材料的概念、制备原理和模型.对近年来该领域的最新研究进展进行了评述,并总结了具有机敏性自愈合能力的材料的组成要素.     

Self-repair of structural and functional composites with intrinsically self-healing polymer matrices: A review

Self-healing is a smart and promising way to make materials more reliable and longer lasting. In the case of structural or functional composites based on a polymer matrix, very often mechanical damage in the polymer matrix or debonding at the matrix–filler interface is responsible for the decrease in intended properties. This review describes the healing behavior in structural and functional polymer composites with a so-called intrinsically self-healing polymer as the continuous matrix. A clear similarity in the healing of structural and functional properties is demonstrated which can ultimately lead to the design of polymer composites that autonomously restore multiple properties using the same self-healing mechanism.     

空心光纤用于机敏结构自诊断、自修复的研究

介绍的是在机敏结构中利用空心光纤灌注胶液的方法来进行复合材料损伤、断裂的自诊断、自修复,对空心光纤的传光机理做了具体的研究和分析,运用这些特性对整个系统的总体方案作出了初步的分析。     

热交换器的分类及优缺点分析

热交换器是将不同温度介质之间的热量通过热传导的形式,由高温介质传递给低温介质,使介质达到生产所需温度的工艺设备,也可作为一种节能设备使用.通过对不同热交换器的结构分析,总结不同热交换器的优缺点、适用环境,为生产工艺设计人员及设备制造单位在选择可降低能耗、提高效率的设备上提供参考.     

聚苯胺及其复合物的制备和结构及形貌分析

通过化学氧化法分别制备盐酸,盐酸和十二烷基苯磺酸,碳纳米管(MWNTs-COOH)掺杂的聚苯胺,利用红外光谱,紫外光谱,扫描电子显微镜和透射电子显微镜对所制备聚苯胺的结构和形貌进行分析。分析不同掺杂物对聚苯胺的结构和形貌的影响;同时研究了超声波作用对聚苯胺形貌以及聚苯胺包裹MWNTs-COOH情况的影响。     

Thermodynamic similarity and prediction of the properties and characteristics of substances and processes

Principles of the theory of thermodynamic similarity are considered in application to all aggregate states of a substance, including phase transitions, and to the change in dissipative structures in open systems.Translated from Inzhenerno-Fizicheskii Zhurnal, Vol. 53, No. 5, pp. 709–716, November, 1987.     

Modelling and computation of curing and damage of thermosets

The curing of thermosets is a complex process involving the transition from a fluid into a (visco-) elastic solid. This phase transition comes along with an increase in stiffness and a volume shrinkage of the polymer. The latter may lead to severe residual strains and stresses, which in turn can cause damage in the final, usually quasi-brittle material. In this contribution a constitutive model is developed which takes into account the curing of a thermosetting material together with the process-induced damage as resulting from curing shrinkage. The curing of the material is governed by a phenomenological hypoelastic constitutive equation which includes temporal evolutions for stiffness and volume shrinkage. Thermal and viscous effects are neglected in the present study. An isotropic gradient-enhanced damage model is adapted to describe the damage evolution. The curing-damage model is implemented into a finite element code and numerical examples for thermosetting materials demonstrate that the proposed model is capable to predict cure-induced damage in thermosets.     

碳化硼陶瓷增韧补强和致密化研究现状及其展望

碳化硼陶瓷具有极高的硬度,然而其低韧性、低抗弯强度、难以致密化限制了它的广泛应用.已有一些研究集中于碳化硼陶瓷增韧补强和致密化,对这一方面国内外研究进展进行了归纳与评述,阐明各种增韧补强和致密化方法的优缺点,提出碳化硼陶瓷增韧补强和致密化研究值得发展的一些方向.     

Measurement and analysis of elastic and anelastic properties of alumina and silicon carbide

Measurements of dynamic Young's modulus, E, and damping as a function of temperature, T, were made for alumina and silicon carbide. The Young's modulus data were compared with some from the literature, and analysed in terms of a theoretical framework relating the Debye temperature, θD, with the elastic constants. For both materials this analysis yielded a ratio T₀/θ_D which was near 0.4, where T₀ is an empirical fitting constant for the plot of (E(0)−E)/T versus 1/T (E(0) is the value of E at 0 K). The analysis of the damping data in terms of an Arrhenius type dependence led to effective activation energies near kT, where k is Boltzmann's constant. This revised version was published online in November 2006 with corrections to the Cover Date.     

Mechanisms of Corosion and Oxidation of Metals and Alloys

Selected topics in field of the study of the mechanisms of corrosion and of oxidation of metals or alloys are presented. The first part reports a new model for the mechanism of the breakaway oxidation of ferritic stainless steels in water vapour. The second part is devoted to the physico‐chemical aspects of oxidation and presents experimental methods useful in the kinetic modelling applied to two alloys, the zircalloy‐4 and an AlMg5 % in the liquid state. In the third part the physical and numerical modelling of the stress corrosion cracking behaviour in face‐centered cubic (fcc) alloys is detailed, which enables the study of the influence of macroscopic parameters (such as the temperature or hydrogen activity) on the fracture process.