聚甲醛/海泡石纤维复合材料的制备与性能研究

为制备性能优良的聚甲醛(POM)基复合材料,以海泡石纤维(Sep)填充POM制备POM/Sep复合材料。研究硅烷偶联剂KH550表面改性填料对复合材料力学和摩擦学性能的影响。复合材料的力学性能以及摩擦学性能随着Sep含量的增加而改善,当有机改性海泡石纤维(O-Sep)含量为5.0%(质量分数,下同)时,POM/O-Sep复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量和冲击性能分别达到最优值68.43 MPa、89.81 MPa、3600.61 MPa和285.5 kJ/m^2,与纯POM相比提高了28.6%、51.9%、79.1%和8.8%;且POM/5.0%O-Sep复合材料的摩擦因数和磨损量分别达到0.072和3.6 mg,与纯POM相比降低了65.9%和35.7%。

漆籽壳纤维含量对聚甲醛/玄武岩纤维复合材料的力学及摩擦学性能的影响

采用熔融共混、注射成型等工艺制备了聚甲醛(POM)/玄武岩纤维(BF)/漆籽壳纤维(LSSF)复合材料,通过力学试验、摩擦磨损试验和扫描电子显微镜分别研究了复合材料的力学性能、摩擦学性能和微观形貌。结果表明,LSSF和BF较均匀地分散于POM基体中,且界面相容性较好;POM/BF/LSSF复合材料的冲击性能、流动性能和摩擦性能相对于POM/BF复合材料都有一定的提高;与POM/20%BF相比,当LSSF的添加量为10%(质量分数,下同)时,复合材料的流动性能提高了68%;当LSSF添加量为15%时,复合材料的冲击性能提高了225%;当LSSF添加量为5%时,复合材料的摩擦因数降低了23%,磨损量降低了70%;复合材料的主要磨损机制由低漆籽壳含量时的磨粒磨损转变为高漆籽壳含量时的磨粒磨损和黏着磨损复合作用。

磺化石墨烯与纳米氧化铝改性聚甲醛复合材料的导热及摩擦学性能研究

目的探究纳米氧化铝(αAl_2O_3)和磺化石墨烯(S-GNS)对聚甲醛(POM)复合材料导热性能和摩擦学性能的影响,分析两种填料的协同改性机理。方法以S-GNS、αAl_2O_3和POM为原料,通过静电自组装法制备S-GNS-αAl_2O_3复合体,采用模压成型法制备S-GNS-αAl_2O_3/POM复合材料。采用X射线衍射仪、红外光谱仪及扫描电子显微镜对S-GNS和S-GNS-αAl_2O_3复合体进行表征,并采用导热系数测试仪和摩擦磨损试验机对复合材料的导热系数、摩擦系数和磨损量进行测试。利用扫描电子显微镜观察复合材料的磨损表面形貌。结果αAl_2O_3和S-GNS协同改性能够有效改善POM的导热性能,当S-GNS-αAl_2O_3复合体含量为7%(质量分数,下同)时,S-GNS-αAl_2O_3/POM复合材料导热系数为0.2524 W/(m·K),比纯POM提高了25.3%,S-GNS起到传递热量和提高αAl_2O_3与POM界面相容性的作用。S-GNS的加入,提高了S-GNS-αAl_2O_3/POM复合材料的热稳定性,有效地减少了αAl_2O_3磨粒对基体的损伤;αAl_2O_3的加入则分担了载荷,提高了复合材料的耐磨性。随着S-GNS-αAl_2O_3复合体含量的增加,S-GNS-αAl_2O_3/POM复合材料的摩擦系数逐渐降低,磨损量也呈降低趋势,且磨损表面光滑,磨损机理为磨粒磨损和轻微的犁沟切削。结论S-GNS和αAl_2O_3在POM中能发挥协同作用,有效提高了POM复合材料的导热性能和摩擦学性能。

PTW增强POM/TPU复合材料的制备及性能研究

以钛酸钾晶须(PTW)为增强体,采用熔融共混和注射成型法,制备了聚甲醛(POM)/热塑性聚氨酯弹性体(TPU)/PTW复合材料。研究了PTW含量对POM/TPU复合材料力学性能的影响,并借助扫描电子显微镜(SEM)分析了冲击断面形貌。结果表明,TPU的加入有效改善了纯POM的韧性,当TPU含量为10%(质量分数,下同)时,缺口冲击强度是纯POM的2.5倍,但拉伸强度和弯曲强度有所下降;PTW的加入对POM/TPU有较好的增强效果,当PTW含量为15%时,复合材料的拉伸强度、拉伸模量、断裂伸长率、弯曲强度、弯曲模量、缺口冲击强度分别为35.91 MPa、24.17%、144.94MPa、12.26GPa、112.1kJ/m2,拉伸模量、弯曲模量、缺口冲击强度与POM/TPU相比分别提高了14.7%、54.2%和9.2%,综合力学性能达到最佳。

高性能6061铝合金的热变形行为研究

本文采用Gleeble-3500热模拟试验进行高温热变形压缩试验,研究6061锻造铝合金在0.001-10s-1之间不同变形速率和375℃~500℃不同变形温度下的热变形流变行为。研究结果表明,6061铝合金的流变应力随应变速率的升高而增大,随着热变形温度的升高而减小。