一种高机械耐久性油水分离网的制备及性能

为提高超疏油/超亲水涂层的机械耐久性,首次提出以碳纳米管、正硅酸乙酯和丙烯酸树脂为原料,加入全氟辛酸和壳聚糖季铵盐进行改性,喷涂制备出一种具有高机械耐久性的油水分离网。利用接触角测试、砂纸磨损实验和油水分离实验,评价分离网的润湿性、机械耐久性和油水分离能力,并通过光学显微镜和扫描电子显微镜对涂层磨损前后的形貌变化进行分析。结果表明,当碳纳米管掺杂量为1.5%时,制备的涂层油接触角为155.5°,水接触角为0°,具有良好的超润湿性;经过160次砂纸磨损实验,仍保持超疏油/超亲水状态,表现出优异的机械耐久性;在油和水(碱性、酸性、中性、冷、热)的混合溶液中均有96%以上的分离效率和1.6×104L/(m^(2)·h)以上的渗透通量,经过20次分离后分离效率为96.33%,具有良好的油水分离能力。

金属基体上超疏水表面的制备及其机械耐久性的研究进展

在金属基体上构建超疏水表面可有效解决金属材料在使用过程中不耐腐蚀、容易覆冰等问题,同时赋予其自清洁、油水分离、润滑减阻等特殊功能,具有极高的应用价值和市场前景。但目前普遍存在的规模化生产困难及机械耐久性差的两大问题严重限制了其实际应用。归纳了在金属基体上制备超疏水表面的基本方法,对化学刻蚀法、阳极氧化法、电化学沉积法、水热法、喷涂法等5种典型方法进行了重点综述,讨论了其优劣势,并结合最新研究进展,提出低表面能改性剂的绿色环保化和一步法制备超疏水表面是未来的发展趋势。针对超疏水表面机械耐久性的问题,分析了机械磨损导致超疏水材料失效的原因,总结了机械稳定性的测试手段和评价机制,然后立足于机械稳定性和化学稳定性两个关键因素,提出提高金属基体上超疏水表面的机械耐久性,延长服役寿命的4种基本方法:1)精细设计微纳米多级复合结构;2)引入粘结层以加固表面微观结构;3)不使用低表面能物质,仅靠粗糙结构实现超疏水;4)构建自修复表面。最后对该领域未来的研究重点和发展趋势进行了展望。

原料粒径及含水率对樟叶颗粒燃料密度及机械耐久性的影响

针对中国南方常见的香樟落叶资源利用率不高的问题,该研究通过试验研究了樟树叶颗粒燃料成型工艺,在用扫描电子显微镜成像法解释了胚料成型机理的理论基础上,通过单因素法分析香樟树叶热压成型过程中原料含水率、原料粒径对成型燃料密度和机械耐久性的影响规律。研究结果表明:燃料密度与机械耐久性呈正相关;随着含水率增加,成型颗粒的密度先增大后减小,机械耐久性持续减小;原料粒径减小后,成型燃料的密度与机械耐久性均有不同程度的增加且数值分布更密集。通过正交试验,验证含水率与粒径间存在对密度与机械耐久性存在显著的交互作用,确定樟树叶颗粒燃料最优压制工艺参数。试验结果表明,在环境温度120℃、压强110.14 MPa、保压时间60 s条件下,最优成型密度工艺参数为:含水率6%、粒径0.6~1 mm,最优机械耐久性工艺参数为:含水率3%、粒径0~0.6 mm。研究结果可为香樟落叶资源利用率提供参考。

汽车继电器机械耐久性对释放电压影响的研究

以一款汽车超小型PCB式继电器的新产品为例,为解决机械耐久试验后继电器释放电压变化大的问题,通过分析试验前后继电器的磁路,结合吸反力曲线的理论分析和动簧片应力的计算,确定继电器释放电压变化大的主要原因并进行改善。本文的研究成果,对汽车继电器释放电压优化设计具有一定的实际指导意义。

汽车电气和电子部件的机械/液压耐久性试验解析

本文基于ISO 16750标准中的专业基础性试验内容和主流整车企业使用的供货规范VW80000最新版,针对3.5吨以下汽车电气和电子部件,对于部件的使用寿命试验中的机械/液压耐久性试验项目进行了详细的阐述。通过对机械/液压耐久性试验项目的性能计算及温度负荷谱的应用,来验证部件的功能完好且所有参数符合规范要求。

超快激光制备超疏水超亲水表面及超疏水表面机械耐久性

近年来,受大自然的启发,具有特殊润湿性的仿生结构表面因其在日常生活和工业生产领域的广阔应用前景引起了研究者的广泛关注.同时,超快激光的快速发展为材料表面结构的加工提供了新的强大工具,在超疏水或超亲水表面结构的制备方面取得了一系列突出的成果.但迄今为止,已经商业化的超疏水表面仍然非常有限,其中关键的问题是超疏水表面的机械耐久性问题.本文基于超快激光加工方法,总结了仿生微纳结构制备和应用方面的最新研究进展,重点介绍了几种具有特殊润湿性的疏水和亲水表面结构,并对超疏水表面的机械耐久性问题及其测试方法进行了阐述和总结,最后讨论了该领域存在的一些问题及未来的发展方向.

用于机械防盗锁检测的锁具耐久性测试仪设计

结合机械防盗锁产品检测的具体实际和检测中需要解决的有关锁具寿命试验的具体问题,对锁具耐久性测试仪的设计在软硬件方面作了具体讨论。

建筑外遮阳产品耐久性及其评价技术综述

随着居住建筑外遮阳的推广,外遮阳产品的耐久性问题日益凸显。本文结合相关标准规范,从金属、织物等不同材料和产品操作系统等方面,对外遮阳产品的耐久性能及其检测方法进行了综述,并指出了目前标准对外遮阳产品耐久性的规定存在的问题。

氧化锌超疏水薄膜的制备及其耐久性

为了提高氧化锌(ZnO)纳米疏水膜层在实际应用中的耐久性能,采用水热法在铝基底表面制备出微纳米结构的ZnO超疏水薄膜,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和接触角测量仪对所得ZnO薄膜的成分、微观结构及润湿性能进行分析;利用UMT摩擦磨损试验机对薄膜的摩擦性能和机械疏水耐久度进行研究;并用CHI660E电化学工作站对超疏水试样在海水中的耐腐蚀性能进行测量分析。结果表明:制备的微纳米结构ZnO薄膜具有超疏水性,在未经低表面能物质改性的情况下,对水的静态接触角高达152°,滚动角仅为2°;摩擦磨损测试表明该薄膜在经过2 400磨损周期后仍能保持较高的静态接触角;电化学阻抗谱和Tafel曲线测试表明,该薄膜的确降低了铝在海水中的腐蚀速率,缓蚀率高达93.8%。

基于PLC的继电器多通道耐久测试系统研究

针对继电器长期工作后可靠性降低、故障率上升,从而影响整机产品质量以及生产安全等问题,耐久性安全测试是十分必要的检测手段。结合基础机电继电器的国际和国内最新版本标准的新要求,研发了集继电器电气耐久和机械耐久试验于一体的多通道测试系统,该系统可同时连接电器上彼此独立的9路输出通道,实现被测样品负载或空载耐久试验的自动监控;对测试系统的技术需求做了简要介绍,给出了耐久性安全检测设备的相关设计要求;通过PLC、电流传感器以及触摸屏等自动化组件构建起了测试系统的硬件部分;软件部分主要完成了对关键试验信息(如试验模式选择、参数设定、通道选择、通断次数采集、试验异常判定与显示、声光报警等模块)的编程。研究和测试结果表明,这种新型的继电器耐久测试系统具有良好的检测效率和精度。

基于PLC的液压耐久测试系统的开发

介绍一种机械耐久疲劳测试系统,该系统使用液压提供驱动力,通过安装于液压缸中的位移传感器检测加载的位移,PLC根据位移信号控制各换向阀工作,从而实现往复加载动作。该系统具有结构简单、加载载荷大、位移可调等特点,适合一般的机械耐久测试要求。试验结果表明该系统达到了设计目的,设备能够正常稳定工作。

模辊式生物质颗粒燃料成型机性能试验

针对模辊式成型机在生产生物质颗粒燃料过程中存在能耗高等问题,以玉米秸秆为原料,研究成型机模辊间隙、主轴转速和模孔直径等参数对生产率、吨燃料能耗、颗粒燃料的成型率、机械耐久性和颗粒密度等的影响。结果表明:模辊间隙仅对成型率有影响,间隙为0.2 mm最优。吨燃料能耗和颗粒密度随主轴转速增大而减小;模孔直径大,生产率高,吨燃料能耗低,颗粒密度小;为保证生产率,主轴转速应大于等于160 r/min。不同因素试验,颗粒燃料的成型率大于95%,机械耐久性大于96%,均符合生物质颗粒燃料要求。

丁腈橡胶紫外线臭氧照射亲水改性及其水润滑性能研究

以丁腈橡胶为基底,采用紫外线-臭氧照射进行亲水/超亲水表面改性,通过接触角测量仪、光学显微镜对亲水改性表面的接触角、接触角滞后和微观形貌等特性进行表征,分析了表面亲水性的改性机理,并采用MFT-5000型摩擦磨损试验机测试了丁腈橡胶亲水表面的机械耐久性和保持性.研究结果表明:采用紫外线臭氧照射丁腈橡胶10 min,就能得到完全润湿的超亲水表面,且在紫外线臭氧照射下,丁腈橡胶与臭氧发生反应生成氧化膜,使亲水改性后的丁腈橡胶,在干摩擦和水润滑状态下均表现出较小的摩擦系数和较好的耐磨性.

仿蝉翼超疏水疏油玻璃防指纹特性研究

目的解决传统的全氟聚醚疏油防指纹涂层对提高触摸屏防指纹效果不明显的问题。方法基于对蝉翼表面纳米阵列微观结构形貌的表征,通过金快速热退火模板法和反应离子刻蚀技术,制备了仿蝉翼超疏水疏油防指纹表面。基于指纹图像阈值算法和表面粗糙度因子模拟计算,评价分析了其防指纹特性。结果仿蝉翼超疏水表面水接触角为(152±1)°,指纹油接触角为(118±2)°,十六烷接触角为(111±2)°,表面透光率为95.6%,展现出卓越的超疏水疏油特性和光学特性。同时,仿蝉翼超疏水疏油表面的抗指纹性相对于全氟聚醚改性平玻璃疏油表面提升了28.3%以上,表现出良好的防指纹特性。此外,按压指纹后的仿蝉翼超疏水疏油表面经过1次标准无纺布擦拭实验后,表面指纹率相对于擦拭前降低了40%,指纹降低率远高于改性平玻璃疏油表面,说明了其优异的指纹易擦洗特性。另外,经过20 min落砂实验后,仿蝉翼超疏水疏油表面仍然可以保持良好的抗指纹特性,说明其具有良好的耐机械磨损特性。结论仿蝉翼超疏水疏油表面具有优异的超疏水疏油特性和光学特性,同时,表面致密的纳米阵列赋予了其良好的抗指纹特性。经测试发现,该表面具有优异的指纹易擦洗特性和机械耐久性,为未来防指纹玻璃的设计提供了新的思路。

木质素基超疏水涂层的制备及其应用性能研究

超疏水涂层由于其广泛的应用前景,近年来备受关注。然而,利用天然聚合物制备超疏水材料和超疏水涂层仍然缺乏一种简单、经济的方法。本文通过取代反应制备了超疏水性木质素-PFTEOS粉体。由于该粉体与基体无关的特性和优异的超疏水性,可用于各种基体制备超疏水性涂层。所制备的涂层疏水性极强,水接触角最高可达169°,同时具有良好的耐摩擦、耐酸碱、耐盐性能和较好的耐腐蚀性能:经砂纸摩擦循环20次或在1 mol/L HCl、0.20 mol/L Na OH和1 mol/L Na Cl溶液中浸泡30 min后,涂层仍保持超疏水性能,且接触角大于150°。这种低成本、可降解和可扩展的木质素基涂层在不同领域具有巨大的应用潜力,并为碱木质素的增值利用提供了一种简单的方法。

评金属及涂层高温滑动时的磨耗特性

从工程学的观点出发，认为磨耗是真正支配着机械耐久性的现象，因此从结构及材料选定等的设计到确保产品的性能、直至维修的对策成为非常重要的问题。此外，在大家都高度关心环保问题之际，许多人都持与以前不同的观点重新评估对环境有害的磨耗粉尘释放等问题，为此，也把耐磨耗对策列为当今重要的课题。

仿生超疏水材料耐受性研究进展

受自然界动植物启发,人们成功制备出多种具有特殊功能的仿生超疏水材料以应用于自清洁、抗结冰、雾水收集和油水分离等领域。然而,由于超疏水涂层容易被机械或化学方式破坏,因此需要不断地探索并构建出适合大规模应用的耐受性超疏水涂层。本文首先从静态的蒸发和动态的液滴撞击、振动等两种破坏前提出发,系统研究了超疏水性的破坏机理。探索了能量壁垒、三相接触线和接触角在破坏过程中的变化,揭示了结构尺寸、形态在润湿性转化中的重要作用。除此之外,从结构设计、材料选取和稳定涂层构建等多方面详细地总结了制备机械耐久性超疏水表面的基本方法和策略。进一步阐述了具有抗腐蚀、紫外线破坏和耐高温等化学稳定超疏水表面的制备方法。最后对制备机械耐久性和化学稳定性仿生超疏水表面的研究发展进行了展望。

用于苛刻条件的橡胶衬套

橡胶零部件已很广泛用于防止金属零件的磨损和疲劳、减少噪音和震动。橡胶衬套除在汽车悬挂装置中得到应用外,高速装甲车履带的良好运行,也不能缺少橡胶衬套。澳大利亚装甲车常有越野偏多的作业,以及酷烈的澳大利亚气候,加剧了这类衬套所受到的应力。对衬套橡胶所希望的特性包括:不论是在硫化时形成的还是在压力装配后形成的橡胶与金属之间的粘合力大、应力松弛低和耐动态疲劳性能好。过去的源于海外的履带衬套橡胶技术规范所允许的橡胶硬度范围过大。由于对一给定结构的衬套来说,径向刚度、扭转刚度和轴向刚度均由橡胶的剪切模量(G)决定,因此,硬度容许范围过大,则对衬套橡胶的使用性能难于作适当的控制。同时使应力松弛性能和动态疲劳性能最佳化这一对相抵触的要求,成为摆在橡胶技术人员面前的难题。实验室里得到 的数据和野外试验性能之间相关性差也是可能遇到的困难。本文呈报了为提高预定在澳大利亚环境下使用的装甲车上有橡胶衬套的履带的性能而特意进行的各方面工作。