PTFE基复合材料海水润滑下的摩擦学性能研究

研究碳纤维/聚四氟乙烯(CF/PTFE)、玻璃纤维/聚四氟乙烯(GF/PTFE)复合材料与氮化硅陶瓷配副在海水环境下的摩擦学性能与润滑机制,分析滑动速度对摩擦副海水润滑性能的影响规律。结果表明:在海水润滑条件下,随着滑动速度的增加,PTFE、CF/PTFE、GF/PTFE材料与Si3N4陶瓷配副时的摩擦学性能均有明显改善,摩擦因数与磨损率均呈显著降低的趋势,其中CF/PTFE复合材料表现出更为优异的摩擦学性能,在1000 r/min滑动速度下摩擦因数低至0.026。磨损表面表征结果表明,在海水润滑条件下,PTFE基复合材料在摩擦过程中由于摩擦化学反应生成了润滑膜,可为摩擦副提供良好的润滑和减磨作用,从而减少摩擦磨损行为的发生。

增韧剂改性聚乳酸材料性能研究

聚乳酸(PLA)材质韧性较差等缺陷限制了其在工业上的许多应用,为进一步拓宽PLA的应用范围,需对其进行适当的改性使其满足不同使用需求。本文主要通过改变PLA中聚己内脂(PCL)和聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)两种可降解的增韧剂的添加量(0、5%、10%、15%、20%),探究其含量对PLA基复合材料熔体质量流动速率、热性能、力学性能等有关性能的影响,优化PLA材料增韧剂的选择与添加量。结果表明,同等添加量的PCL与PBAT相比,PCL的熔体流动性及热性能均展现出更优异的性能。同等含量的PCL改性PLA的拉伸强度和弯曲强度均优于PBAT,15%的增韧剂都可使复合材料的耐冲击强度达到最高,PCL改性PLA的冲击强度达到14.93 kJ/m~2,相比于纯PLA提高了70%。

PLA／秸秆粉发泡木塑复合材料的压制成型及性能

利用秸秆粉、聚乳酸、AC发泡剂、偶联剂等经过压制成型发泡工艺制备发泡木塑复合材料,并通过控制平板硫化机的加热温度、模压压力和保压时间3个工艺参数,采用单因素试验和正交试验研究3个因素对发泡效果和综合力学性能的影响。试验的最终结果表明:当加热温度为178℃,模压压力为7 MPa,保压时间为25 s时,泡孔密度小并且分布均匀,最终制件的表面光滑平整,密度为最小。并且对聚乳酸/秸秆粉复合材料的综合力学性能进行了比较,较佳的组合为:加热温度为178℃,模压压力为7 MPa,保压时间为25 s,AC发泡剂用量为1%。

生物陶瓷作为人体植入假体应用的研究现状及展望

对磷酸钙生物陶瓷材料、氧化铝生物陶瓷材料、氧化锆生物陶瓷材料、氮化硅生物陶瓷材料等材料作为人体骨替代材料应用的优缺点进行了综述,对其今后的研究方向做了一定的阐述。并介绍了一些具有发展前景的复合生物陶瓷和新型生物陶瓷,分析了置换关节术后所面临的部分问题及可能的解决办法。

PLA/杨木粉木塑复合材料的配方优化与力学性能研究

针对绿色环保材料——聚乳酸(PLA)的脆性和结晶问题,本研究通过加入填料——杨木粉的方法以期改善其物理、力学性能.通过注射成型制备出以聚乳酸为基体、杨木粉为填料的PLA/杨木粉木塑复合材料,并逐次改变甘油、增塑剂、增韧剂等助剂含量,以期获得优化的PLA/杨木粉木塑复合材料配方.研究结果显示,添加杨木粉后,PLA聚合物的韧性有所提升,但拉伸强度和弯曲强度却有所下降.为改善其弯曲强度与拉伸强度,实验添加甘油作为相容剂,改善两相相容性,以期拉伸强度和弯曲强度有所提升,但韧性却略有下浮.为了进一步在保持弯曲和拉伸性能的前提下改善其塑性和韧性,实验在此基础上再逐次添加不同含量的增塑剂DOP与增韧剂PBS,最终获得较佳的力学性能.实验结果表明,当在PLA/20%杨木粉复合材料中添加6%甘油、8%DOP、35%PBS时,其综合力学性能达到最佳.

PEEK与不同材料配副时的干摩擦磨损性能研究

为选择与聚醚醚酮(PEEK)匹配良好的配副材料以适应干摩擦苛刻工况,利用销盘式摩擦试验机,对PEEK与Si3N4陶瓷、2507不锈钢、6061铝合金配副的干摩擦磨损性能进行研究。结果表明:3种摩擦副的摩擦因数和磨损率均随滑动速度的增大而增大;当PEEK与陶瓷材料配副时摩擦因数最大,PEEK表面犁削效应显著,磨损机制以磨粒磨损和黏着磨损为主;当PEEK与2507不锈钢和6061铝合金配副时,犁削效应有所削弱,摩擦界面发生物质转移并形成黏附层,摩擦表面较为光滑,摩擦因数较低。研究表明,在干摩擦条件下,PEEK与6061铝合金配副在低转速下表现出更好的摩擦磨损性能,PEEK与2057不锈钢配副在高转速下的摩擦学性能更加出色。