GF增强尼龙1010复合材料的摩擦学性能研究

制备了玻璃纤维 ( GF)增强尼龙 1 0 1 0复合材料 ,在环 -块磨损试验机上研究了复合材料的摩擦学性能 .结果表明 :GF含量对复合材料的摩擦学性能有显著影响 ,GF质量分数为 35%时增强效果较好 ;随着滑速的增加 ,GF增强尼龙 1 0 1 0复合材料的摩擦系数和磨损量持续上升 .干摩擦下的复合材料磨损以疲劳断裂和粘着为主 ,且纤维出现磨损、断裂及从基体中剥落的现象 .在油润滑下材料向对偶产生轻微的转移 ,与干摩擦相比复合材料的摩擦系数和磨损量大为降低 ;水润滑下的尼龙以化学腐蚀磨损和磨粒磨损为主 ,此时复合材料摩擦系数也有较大程度的降低 ,但磨损量较干摩擦增大 .

添加La_2O_3对尼龙1010复合材料的硬度和摩擦磨损性能的影响

采用热挤压方法制备了含不同 L a2 O3添加量的尼龙 10 10 (PA10 10 )复合材料。测定了复合材料的密度和硬度。在 MM- 2 0 0型环 -块实验机上考察了复合材料分别与黄铜和 45 #钢配摩的摩擦磨损性能。研究结果发现 ,填充 15 % (质量分数 ) L a2 O3的 PA10 10复合材料硬度最高 ;摩擦学性能显著改善。摩擦系数降低为原来未填充L a2 O3的 PA10 10的一半 ,磨损体积降低 1个数量级左右。 PA10 10复合材料与 45 #钢配摩的摩擦系数和磨损量均低于和黄铜配摩 ,这是其与钢配摩比与黄铜配摩的转移膜更加均匀。

炭纤维和氧化铜增强尼龙1010复合材料的摩擦学性能及磨损机理

以注塑成型法制备了无机填料 Cu O和炭纤维增强尼龙 10 10 (PA10 10 )复合材料 ,采用 MM- 2 0 0型摩擦磨损试验机考察了复合材料的摩擦磨损性能 ,分析了磨损表面和转移膜形貌 .研究结果表明 :Cu O和炭纤维可以显著改善尼龙复合材料的摩擦学性能 ,以 2 0 % CF- 10 % Cu O- PA10 10的耐磨性能和拉伸强度最高 ;在摩擦过程中炭纤维促进 Cu O还原生成单质铜微粒 ,形成具有良好自润滑性能的含铜转移膜 。

玻璃粉/尼龙1010复合材料摩擦学性能研究

将玻璃粉碎成微米级颗粒,作为增强材料,用硅烷偶联剂KH-550对玻璃粉进行表面处理,充填尼龙1010.制备了玻璃粉/尼龙1010复合材料,在环一块磨损试验机上研究了复合材料的摩擦学性能,使用邵氏硬度计测量了复合材料的硬度.借助SEM进行摩擦表面分析.试验结果表明:玻璃粉充填尼龙1010能降低复合材料的摩擦系数,w(玻璃粉)为25%时摩擦系数最小;w(玻璃粉)为20%时,磨损率仅为尼龙的18%.玻璃粉在一定含量的范围内能提高复合材料硬度.

可反应性纳米SiO_2/尼龙1010复合材料的制备和力学性能

以可反应性纳米SiO_2(RNS)为填料,用熔融共混法制备SiO_2/尼龙1010纳米复合材料,表征其力学性能并研究了增强和增韧机理.结果表明,在熔融共混过程中RNS与尼龙1010发生了强烈的界面相互作用,提高了材料的拉伸强度、断裂伸长率和弹性模量;而纳米SiO_2的表面有机修饰层使材料的韧性有所提高.纳米SiO_2质量分数为1.0%的复合材料拉伸强度最大,比纯尼龙1010的高4%;而0.7%纳米SiO_2的复合材料断裂伸长率和弹性模量最大,分别比纯尼龙的高16.6%和13.4%.

氧化锌晶须填充尼龙1010复合材料的摩擦磨损性能

采用模具挤压成型的方法制备了氧化锌晶须填充尼龙1010复合材料,使用纳米力学测试系统测试了不同含量氧化锌晶须复合材料的硬度和弹性模量,在UMT试验机上考察了复合材料的摩擦磨损性能,然后对磨损表面进行了SEM观察。结果表明:复合材料的硬度和弹性模量随氧化锌晶须含量的增加而增大;ZnOw在保持尼龙1010摩擦生能的同时,可使其耐磨性能提高60％左右。纯尼龙的主要磨损机制为粘着磨损和熔融,填充ZnOw后复合材料的磨损机制转变为疲劳剥层。

可反应性纳米SiO_2/尼龙1010复合材料的热性能和结晶行为

采用熔融共混法制备可反应性纳米SiO2(RNS)/尼龙1010复合材料。通过X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)和差示扫描量热法(DSC)研究RNS对尼龙1010的热力学性能和结晶行为的影响。结果表明:RNS的加入没有改变复合材料的结晶形态,但其晶格尺寸发生了一定程度的改变;同时提高了复合材料的热稳定性,使其熔融温度升高,结晶温度降低,结晶程度更加完善。

蒙脱土含量对尼龙1010复合材料流变行为的影响

通过熔融共混挤出法制备了不同蒙脱土(OMMT)含量的尼龙1010(PA1010)的复合材料,研究了OMMT的含量对PA1010/OMMT复合材料流变性能的影响。流变行为研究结果表明,增加OMMT的用量,复合材料储能模量、损耗模量、黏流活化能增大,零剪切黏度明显提高,当OMMT的用量大于5 phr时,PA1010/OMMT体系的黏度发生突变,储存模量-角频率曲线在低频区出现第二平台,对应于应变扫描曲线上出现的2段线性黏弹区域,而稳态流变测试表明,在210℃共混体系黏度随剪切速率的增大而减小,属于非牛顿流体,呈现出剪切变稀的现象,而透射电镜、X射线衍射结果表明,当OMMT的用量为7 phr时,OMMT主要以剥离的形式分散在基体中。

可分散性纳米SiO_2/尼龙1010复合材料的结晶行为

采用熔融共混法制备了可分散性纳米SiO2/尼龙1010复合材料.通过X射线衍射和差示扫描量热法对尼龙1010及其复合材料的结晶行为进行了研究.结果表明,SiO2的加入作为结晶的异相成核点,使复合材料的结晶温度升高,熔融温度降低,使其结晶度稍有降低;SiO2的加入并没有改变尼龙1010的结晶形态,只是使尼龙1010的晶格尺寸发生了一定程度的改变.

玻璃纤维增强尼龙1010复合材料的摩擦学性能研究

利用 WZM- I微型注塑机制备了玻璃纤维增强尼龙复合材料 ,在环 -块摩擦磨损试验机上考察了玻璃纤维含量和试验条件对其摩擦学性能的影响 ,并利用扫描电子显微镜对其磨损机理进行了分析 .结果表明 :在给定试验条件下玻璃纤维含量对复合材料的摩擦学性能有显著影响 ,玻璃纤维质量分数介于 2 5 %～ 30 %之间时增强效果较好 ;复合材料的摩擦系数随载荷的增加而下降 ,达到最小值后 ,又随载荷的增加而持续上升 ;其磨损质量损失则随载荷的增加而持续增大 .复合材料的磨损以粘着磨损为主 。

硅灰石填充尼龙1010复合材料摩擦磨损性能

在制备硅灰石填充尼龙(PA)1010复合材料的基础上,测试了复合材料的摩擦磨损性能,通过扫描电子显微镜(SEM)观察摩擦面的形貌,探讨了摩擦磨损机理,分析了复合材料的力学性能和热性能对摩擦磨损性能的影响。结果表明,硅灰石的加入大幅降低了PA1010与钢材间的摩擦系数和磨损量。当硅灰石质量分数为70%时,复合材料的摩擦系数和磨损量仅为纯PA1010的54.7%和11.4%,PA1010的耐磨性得到显著改善。硅灰石的加入减轻了PA1010的粘着磨损和疲劳磨损,当硅灰石质量分数为70%时只有轻微的犁沟现象。随着热变形温度和拉伸弹性模量的提高,体积磨损量降低,摩擦系数逐渐减小。

碳纤维增强尼龙1010复合材料的摩擦磨损性能及磨损机理研究

以注塑成型法制备了尼龙1010及碳纤维(CF)增强尼龙1010复合材料,研究了CF含量和载荷对材料摩擦学性能和磨损机制的影响。结果表明,CF的加入可显著改善尼龙的摩擦学性能,以体积分数为20％的CF增强尼龙1010复合材料的耐磨性能最好。较低的CF含量下复合材料磨损表面主要受到对偶钢环上微凸峰的切削和犁沟作用,较高载荷时发生了热疲劳剥层磨损;随着CF含量增加,复合材料表面在较高载荷时产生明显疲劳断裂,并使对偶钢环产生较剧烈磨损。

半金属尼龙1010复合材料的热学性能研究

用热膨胀仪分析了半金属尼龙复合材料(金属氧化物填充尼龙1010)的热膨胀特性;通过进行TG-DSC实验,分析了复合材料在受热后其重量的变化以及吸放热情况。结果表明,在室温到160℃间,复合材料的平均热膨胀系数随金属氧化物平均粒径减小而变大;氧化物的加入引起尼龙复合材料的热动力学性质和物理性质发生变化,结晶温度从纯尼龙的180℃最大提高到190℃,并随着氧化物含量的增加,氧化物复合材料的熔点不断提高。

透闪石/尼龙1010复合材料等温结晶动力学研究

将经过表面修饰的透闪石与尼龙1010按一定比例共混制成复合材料,采用差示扫描量热法(DSC)研究了该复合材料的等温结晶行为,并应用Avrami方程对其进行了等温结晶动力学分析。结果表明:透闪石对尼龙1010结晶起到了异相成核的作用,尼龙1010的结晶速率随透闪石的含量的增加而提高,Avrami指数n略有降低。对尼龙1010及其复合材料样品结晶活化能的计算表明,后者高于前者,结晶速度对温度的敏感性增加。

硅灰石填充尼龙1010复合材料的制备与力学性能

利用硅烷偶联剂KH550改性硅灰石,然后通过熔融共混法制备了尼龙(PA)1010/硅灰石复合材料,采用扫描电子显微镜(SEM)、熔体流动速率(MFR)和力学性能测试及动态力学分析(DMA)等对复合材料进行了分析与表征。结果表明,硅灰石均匀分散在PA1010基体中;复合材料的MFR随硅灰石含量的增加而降低,但挤出和注射成型实验表明,当硅灰石质量分数≤70%时,复合材料仍具有良好的加工性能;硅灰石的加入显著提高了PA1010的拉伸性能和弯曲性能,当硅灰石质量分数为70%时,复合材料的拉伸弹性模量与拉伸强度比纯PA1010分别提高了256%与29%,弯曲弹性模量与弯曲强度则分别提高了367%与93%;复合材料的动态储能模量随硅灰石含量的增加而大幅提高,当硅灰石质量分数为70%时,在玻璃化转变温度下的动态储能模量提高了约376%。

填充改性尼龙1010复合材料的摩擦学研究进展

概述了近年国内外对尼龙1010进行填充改性以提高其摩擦学性能的研究进展,对填料的种类以及填充尼龙1010复合材料性能的研究状况进行了综述。指出了改性尼龙1010复合材料具有广阔的应用前景,但尚存在许多需进一步深入研究的问题。

MPS修饰透闪石/尼龙1010复合材料的制备与性能

为提高尼龙1010的力学性能,将天然矿物填料透闪石与其熔融共混制成复合材料。在共混之前,用偶联剂MPS对透闪石表面进行有机化修饰,使其表面由亲水性转成疏水性,以期改善粒子与尼龙基体之间的界面结合强度;热重分析和接触角测试验证了粒子表面MPS的存在。将修饰后的透闪石按不同比例与尼龙1010共混制成复合材料,对该复合材料力学性能的测试表明,与修饰前相比,经过修饰的透闪石能在一定范围内同时提高尼龙1010的拉伸强度和冲击强度。

沥青基碳纤维及其混杂纤维增强尼龙1010复合材料结构与性能的研究

本工作研究了通用型沥青基碳纤维、玻璃纤维及它们的混杂纤维增强尼龙 1010复合材料的结构与性能,并与相应的聚丙烯腈基碳纤维及其混杂纤维复合材料的性能作了系统的比较。实验结果表明,随短纤维含量的增加,复合材料的模量和强度线性增加,当纤维含量达到一定临界值时,其强度有所下降。聚丙烯腈基碳纤维增强尼龙1010复合材料比相应的沥青基碳纤维复合材料具有较好的力学性能,但后者通过与高强度玻璃纤维混杂增强,可提高其力学性能。本工作还研究了这些复合材料的断裂特征和它们的混杂效应。

氧化物/尼龙1010复合材料滚动疲劳行为研究

以我国自主研制的尼龙1010为基体,氧化铁(Fe3O4)和氧化铜(CuO)为增强剂,进行氧化物/尼龙复合材料的滚动疲劳实验,研究氧化物/尼龙复合材料的滚动疲劳机制。通过实验发现周期性应力导致在材料临界深处形成显微裂纹和显微空穴成核,裂纹扩展导致形成片晶形磨屑,显微裂纹和显微空穴成核是剥层磨损的主要因素。氧化物颗粒割裂了尼龙1010的基体,在接触应力和摩擦热的复合作用下,表面金属氧化物颗粒由于复合材料表面界面疲劳开裂而剥落,形成表面疲劳。30%CuO/尼龙1010复合材料的抗滚动疲劳磨损性能最好,疲劳磨损量只有尼龙的70%左右;10%Fe3O4/尼龙1010复合材料耐磨性能最差,滚动疲劳磨损量是尼龙的2.4倍。

沥青碳纤维/尼龙1010复合材料的研究

本文研究了沥青碳纤维经表面处理后,对尼龙1010复合材料力学性能的影响。表面处理使沥青碳纤维的表面产生不同程度的活化,此表面积增大,吸附能力提高,改善了碳纤维与尼龙树脂之间的界面粘接强度,提高了复合材料的抗拉强度。