不同的钢纤维和芳纶浆粕配比对铝基制动盘用橡胶基摩擦材料性能的影响

本文设计三组不同钢纤维与芳纶浆粕的配比,使用冷压成型法制备铝基制动盘用橡胶基摩擦材料,并通过摩擦磨损试验、塑料洛氏硬度测试、冲击试验、压缩试验、密度实验等方法系统地测试不同配比下试样性能。实验结果表明:在3300r/min、3700r/min、4200r/min制动速度下,橡胶基摩擦材料的摩擦磨损性能在不同的钢纤维和芳纶浆粕的配比下会受到影响,在二者比例为16∶5时将会获得更好的摩擦磨损性能。

La元素对高导热Al-5Ni合金微观组织和性能的影响

Al-5Ni合金具有较高的导热性能,是新一代高导热材料的主要研究方向之一,但力学性能偏低,热-力矛盾显著。利用金相显微镜、扫描电镜、万能试验机、激光导热仪、数字电导率仪等,研究了微量稀土元素La添加对高导热Al-5Ni合金微观组织、力学性能及导热率和导电率的影响。结果表明,当La元素的添加量为0.2%(质量分数)时,合金α-Al晶粒细化程度最高,共晶组织内部纤维状的Al3Ni相近乎全部转化为球状,极限抗拉强度和硬度由未变质时的122.24 MPa和45.94 HV提升到140.48 MPa和47.28 HV,分别提升了14.92%和2.92%;合金的导热率和导电率几乎没有下降,为213.23 W/(m·K)和31.84 MS/m。稀土变质La元素的变质处理有效缓解了Al-5Ni合金的热-力矛盾,显著提高合金的综合性能。

CR 200J用树脂基摩擦材料的正交试验及多指标加权优选

为制备CR 200J用高耐磨树脂基摩擦材料,采用正交试验法设计不同含量的减摩组分(鳞片石墨、石油焦)与增摩组分(NFJ高温黏结剂、腰果壳油摩擦粉)的树脂基摩擦材料配方。通过热压成型法制备出样品,在制动压力0.8 MPa和转速3300、4200、5400 r/min下测试试样的平均摩擦因数,并计算试样的体积磨损率、热衰退性能及对偶质量磨损。对试样的平均摩擦因数、体积磨损率、热衰退性能及对偶质量磨损进行极差分析及均一化处理,使用多指标权重优选了综合性能优异的配方。结果表明:鳞片石墨在高转速下对材料的平均摩擦因数起稳定作用及降低材料的热衰退性能,而石油焦在低速制动过程中可稳定材料的平均摩擦因数;NFJ高温黏结剂对材料的各项性能影响不显著,而腰果壳油摩擦粉在高转速下表现出优异的黏弹性,有利于提高材料的平均摩擦因数,降低材料的体积磨损率及对偶质量磨损。使用多指标权重优选得到较好的配方,其中鳞片石墨、石油焦、NFJ高温黏结剂、腰果壳油摩擦粉的质量分数分别为1%、4%、3%、6%。

热处理对Al_(0.5)CoCrFeNiTi_(0.15)高熵合金微观组织和性能的影响

采用真空电弧熔炼法制备了Al_(0.5)CoCrFeNiTi_(0.15)高熵合金,研究热处理对其微观组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明:热处理后Al_(0.5)CoCrFeNiTi_(0.15)高熵合金的组织仍为典型的枝晶结构,即FCC+BCC结构,热处理并未改变合金的相组成,表明合金具有良好的热稳定性;随着热处理温度升高,合金的共晶组织先细化后变粗。当在800℃热处理6 h后,由于合金共晶组织的细化和点状组织的析出,使得合金拥有最高的硬度、屈服强度和极限强度,分别为420.2 HV0.2、1130.71 MPa和2548.43 MPa。热处理可有效改善合金的耐腐蚀能力,其中800℃热处理6 h时具有最高的破钝电位和最宽的钝化区。

DSC在自生TiB_2颗粒增强铝基复合材料制备中的应用

采用差分扫描热分析(DSC)方法,测定了TiB2/Al 12%Si的复合过程,并以热分析数据为依据,制备了TiB2/Al 12%Si复合材料,通过X射线衍射(XRD)分析了复合材料的增强相,考察了微观组织和力学性能的关系。结果表明:采用直接反应合成法制备该复合材料的最佳温度在830～860℃;半固态搅拌技术可使增强相在基体中的分布更加均匀;颗粒增强复合材料的力学性能有较大改善,抗拉强度由166MPa提高到184MPa,在热处理后达到336MPa,弹性模量由36 5GPa提高到43.9GPa,但伸长率从12%下降到了2.3%;利用DSC来制订颗粒增强铝基复合材料制备工艺是合理可行的。

烧结温度对W-Cu合金微观组织及性能的影响

以W粉和Cu粉为原料,采用粉末冶金和无压烧结的方式,分别在900,1000,1100和1200℃下制备了W-Cu合金。通过对样品的微观组织分析、密度和冲击强度的测试,探讨了不同烧结温度下W-Cu合金的组织及其性能变化。结果表明,随着烧结温度的升高,合金微观组织中的孔隙先减少后增加。在1100℃时,可以得到综合性能最佳的W-Cu合金,其密度和冲击强度分别达到11.51 g/cm^(3)和18.78 kJ/m^(2)。

CaC2-CCl4体系反应制备纳米碳球及其电化学性能

以碳化钙和四氯化碳为碳源,反应物通过无机化学反应在密封高压釜中制备了纳米碳球。用XRD、SEM、EDS、TEM、HRTEM和BET法对碳球的形貌和结构进行表征,并采用恒流放电法研究其作为锂离子电池负极材料的电化学性能。研究结果表明:合成的纳米碳球具有棉花状结构,直径分布为80～250nm,其d002为0.336～0.340nm,属于无定形碳结构,BET比表面积为98m2/g。纳米碳球作为负极材料首次充放电比容量分别为787mA·h/g和390mA·h/g,充放电效率为49.6%;5次循环后放电比容量衰减到239mA·h/g,但效率均保持在95%以上。

一种高性能C/C-SiC复合材料摩擦偶件优化选择研究

采用超声波渗硅技术,经化学气相沉积、硅化处理、浸渍/炭化增密和石墨化处理制备C/C-SiC复合材料。用偏光显微镜、扫描电子显微镜观测其微观组织结构,用X射线衍射仪进行物相分析,用MM-1000性摩擦磨损试验机检测C/C-SiC复合材料分别与C/C复合材料、30 CrSiMoVA钢和铁基粉末冶金材料组成摩擦副的摩擦性能。结果表明:C/C-SiC复合材料中只有C相和-βSiC相,C相的组成为炭纤维、沉积炭和树脂炭同时存在;C/C-SiC复合材料与铁基粉末冶金材料组成的摩擦副的摩擦性能优异,其摩擦因数为0.42,摩擦稳定性为85%,磨损值为3.9μm/(次.面)。

CaC_2-CHCl_3体系制备纳米碳球的反应热力学

利用CaC2-CHCl3体系反应合成纳米碳球,利用X射线衍射仪（XRD）和扫描电镜（SEM）对产物的物相、形貌和显微结构进行分析。对该体系进行吉布斯自由能和反应热效应计算,结合实验结果,研究采用无机化学反应法制备微纳米碳球的中间态成碳机理。结果表明：从理论上证实CaC2-CHCl3体系热解产物可能为石墨、金刚石和C3原子气;标准状态（298 K）下CaC2-CHCl3体系的吉布斯自由能、反应热效应和绝热温度分别为？1 847.5 kJ/mol、？1 945.5 kJ/mol和6 184 K;C3原子气是低温反应条件下无机碳源制备纳米碳球的中间态碳源前驱体。用CaC2-CHCl3体系可制备最大直径200-300 nm左右的碳球。

《大学物理》电磁学教学中类比法的应用

类比法是物理教学中一种行之有效的方法.《大学物理》电磁学内容中电场和磁场在知识结构、概念理解、定理推导、解题方法应用等具有相同之处,通过类比可利用较为熟悉的电场知识,去启发学生掌握较难学的磁场知识,大大提高了课堂教学效率.

二维C/C复合材料层叠板制备工艺及其性能的研究

研究通过浸渍-炭化法制备二维C/C复合材料层叠板的工艺参数,分析了不同基体前驱体和增密次数对材料的密度、厚度和收缩率、体积电阻率和层间剪切强度的影响,并用扫描电子显微镜进行断口分析。结果表明:选用残炭率较高的基体前驱体和适当的增密次数是制备低成本二维C/C复合材料层叠板的关键;相同纤维体积的层叠板基体炭含量越高,电阻率越小,导电性能越好;单位体积含有炭纤维越多,纤维受损几率就越大,产生结构缺陷几率越高,导致电阻率增加,导电性能下降;本实验中二维C/C复合材料层叠板制备工艺简单可行,层叠板的密度达到1.40g/cm3以上,剪切强度为1.5M Pa,断口呈脆性断裂特征。

粘结剂种类对模压成形制备呋喃树脂类玻璃炭的影响

研究了粘结剂类型对模压成形法制备呋喃树脂基类玻璃炭性能影响。3种粘结剂分别是沥青、酚醛树脂和硼酚醛树脂作为粘结剂,含量均为30%(质量分数)。采用DSC/TG研究类玻璃炭的炭化工艺,并用SEM观察其断口形貌,用排水法计算材料的密度,用检流计测定类玻璃炭的电阻率。研究结果表明:粘结剂种类对类玻璃炭的综合性能有较大影响。以酚醛树脂作为粘结剂时类玻璃炭综合性能最好,断口光滑平整,只有极少量直径<0.2μm的孔洞,无裂纹,其密度为1.47g/cm3,电阻率为224.3μΩ.m。

氩气压力对二茂铁催化CaC_2-CHCl_3体系制备碳球的影响

以电石和氯仿为碳源和反应物，以二茂铁为催化剂，研究不同压力对CaC2-CHCl3体系制备碳球的形貌和结构的影响。反应设备是100mL的不锈钢高压釜，充入的氩气压力为0．5～1．5MPa，在350℃进行化学反应并保温3h，制备不同类型的碳球。采用X线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和激光拉曼光谱仪等手段分析碳球的物相、形貌和结构。探讨空心碳结构的CHCl3雾化小液滴生长机理。研究结果表明：CaC2-CHCl3体系制备的碳球主要由无定形炭组成，随着压力增加，结晶程度增大。空心碳球的形成与体系压力相关，当充入压力为0．5MPa时，合成直径为100～260nm的实心无定形碳球，具有向菜花结构转变的趋势；当充入的氩气压力为1．0MPa时，合成4种不同空心碳结构，即空心毛绒碳球、角状空心碳棒、空心光滑碳球或碳棒和多边形化的空心碳球；当充入的氩气压力为1．5MPa时，合成3种不同直径范围的碳球，相同直径的碳球团聚在一起。

低温热解二茂铁制备碳包裹纳米铁及其结构

以二茂铁为碳源和铁源在100 mL不锈钢高压釜中经520℃直接热解制备碳包裹纳米铁。研究不同反应物量对热解产物的影响,并采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对热解产物的物相、形貌和结构进行分析。结果表明:二茂铁520℃热解碳产物以无定形炭和Fe3C相为主。当二茂铁的量为1 g时,热解产物是蜂窝状的多孔炭,热解产物的碳产率为0.18 g,无碳包裹纳米铁生成。当二茂铁量分别为2 g、3 g和4 g时,其形貌呈弯曲、螺旋状以及颗粒状等,热解产物中碳包裹纳米铁分别为0.38 g、0.62 g和0.95 g。

物理本科专业毕业设计存在的问题及对策

毕业设计是培养大学生知识综合运用能力和创新能力的重要环节.本文分析了我校物理本科专业毕业设计存在的问题,提出相应的对策.

大学物理研究课模式的构建

建构大学物理研究课教学模式应当从研究型教师的培养、学生学习观念的转变以及研究课的设计方面出发。合理的教学模式是实现研究课目的的关键所在。

添加ZrO_2对铜基摩擦材料摩擦磨损性能的影响

采用粉末冶金方法制备了高速列车用铜基摩擦材料,研究了添加ZrO2的量对材料的摩擦因数、磨损量的影响规律。结果表明:在添加ZrO2的材料中,含5%(质量分数,下同)ZrO2的材料摩擦因数较高,磨损量也较大;添加8%ZrO2的材料在高速下的摩擦因数较高,磨损率较小且变化平稳。材料的磨损在较低的速度下以粘着磨损为主;随着速度的上升,磨损也逐渐变成以剥层脱落和氧化磨损的混合机制为主。

铜基粉末冶金摩擦材料的湿式摩擦性能

采用粉末冶金方法制备铜基湿式摩擦材料,利用金相技术分析材料表面的微观结构,并用MM-1000摩擦试验机研究制动条件对动摩擦因数影响的变化规律。研究结果表明:添加短切炭纤维增强的材料能有效提高材料的能量许用负荷和摩擦因数;摩擦副的制动速度为1 500 r/min和2 500 r/min时,摩擦因数随制动压力的增加而减小;摩擦副的制动速度为3 500 r/min时,摩擦因数随制动压力的增大呈现先降低而后增大的趋势;当制动压力为1.0 MPa和1.5 MPa时,摩擦因数随制动速度的提高而缓慢减小;当制动压力为2.0 MPa和2.5 MPa时,摩擦因数随制动速度的增加呈现先减小而后急剧增大的趋势。

刹车条件对铁基粉末冶金材料摩擦磨损性能的影响

采用粉末冶金法制备某型号飞机用铁基刹车材料,研究了刹车条件对铁基刹车材料摩擦磨损性能的影响,利用光学显微镜观察铁基刹车材料表面及其磨损表面形貌,利用X射线衍射仪分析其组织的变化情况.结果表明:随着刹车条件(单位面积吸收能量)的增加,铁基刹车材料的摩擦系数减小,磨损量增大,摩擦表面温度升高;磨损前铁基刹车材料由粗大的细片层珠光体和块状铁素体组成,随着吸收能量的增加,细片层珠光体较使用前明显增多和细化;当刹车条件从正常着陆刹车变为超载着陆刹车时,其摩擦表面Fe的高价氧化物比例增大.

硅化处理对炭纤维石墨化度的影响

对炭纤维在真空炉中进行2100℃硅化处理。用SEM分析了炭纤维在硅化处理前后表面形貌的变化,利用能谱测定了其硅化处理后的成分变化并加以分析,用X射线衍射分析了热处理和硅化处理后的炭纤维石墨化度的变化。结果表明:处理后的炭纤维出现富C的SiC表层,内部为含有SiC的C芯,并伴随有类球状SiC颗粒的形成。沿炭纤维径向分布的SiC含量呈现梯度分布,其芯部的SiC含量为2.46%(质量分数,下同),靠近表层的SiC含量增加到7.53%,表面的SiC含量达到13.25%;纤维表面的类球状颗粒为含C的SiC颗粒,其中SiC的含量为30.55%。在2100℃热处理的炭纤维石墨化度几乎为0,而在2100℃硅化处理的炭纤维石墨化度高达48.5%。