高温气相环境对PTFE/PPS复合膜性能影响

聚四氟乙烯/聚苯硫醚(PTFE/PPS)复合膜是除尘领域运用最广泛的复合膜之一,其使用寿命受烟气参数影响显著.本研究针对PTFE/PPS复合膜的实际应用条件,通过高温气相腐蚀对PTFE/PPS复合膜进行抗老化性能测试,在120~240℃温度范围内,以空气为气氛,研究了氧存在条件对PTFE/PPS复合膜的耐老化性能影响;基于腐蚀气体(SO_(2))浓度、腐蚀温度与时间,建立了膜材料拉伸强度的响应曲面模型.研究结果表明,氧气使复合膜中的PPS支撑体产生氧化交联反应使其纬向断裂强力有所上升,200℃老化48 h后达到最大值2132.2 N;由响应面可知,增加温度与SO_(2)浓度对PTFE/PPS复合膜的断裂拉伸性能的衰减影响显著,当温度从180℃增加到240℃时,其经向断裂强力衰减至初始值的90.97%;当SO_(2)浓度由2096 mg/m^(3)增加至2620 mg/m^(3)时,经向断裂强力衰减至初始值的98.12%.该工作为复合膜在烟气净化中的应用条件优化提供了依据.

PTFE原位成纤对PP/MWCNTs/PTFE复合材料发泡性能和力学性能的影响

采用共混造粒和微孔发泡注塑成型工艺,制备了聚四氟乙烯(PTFE)原位成纤增强的聚丙烯/多壁碳纳米管/聚四氟乙烯(PP/MWCNTs/PTFE)微孔复合材料,并对其结晶、流变、微孔发泡和力学性能进行了测试和表征。结果表明:与不加PTFE的PP/MWCNTs复合材料相比,PTFE的加入可以提高PP/MWCNTs/PTFE复合材料的结晶度,增大储能模量,降低损耗因子;PTFE的加入可以改善PP/MWCNTs/PTFE复合材料的泡孔结构,使泡孔密度增大,泡孔直径减小;相比PP/MWCNTs复合材料,当PFTE的加入量为1%(质量分数)时,PP/MWCNTs/PTFE复合材料的断裂伸长率提高了67.5%,抗拉强度提高了21.1%,杨氏模量提高了12.5%。

铝/聚四氟乙烯复合材料的研究进展

系统综述了铝/聚四氟乙烯(Al/PTFE)复合材料的研究进展。就复合材料的动态力学性能而言,应变率越大,强度越高;复合材料中Al含量增加,弹性模量和屈服强度随之增加;温度升高,复合材料韧性增加,但动态压缩强度降低;铁粉、镍粉、钨粉、氧化铜、氢化钛、氢化锆等可以提高Al/PTFE复合材料的抗压强度。就复合材料的热性能而言,Al/n-PTFE的放热量远高于其他铝热剂,且纳米级铝粉与PTFE的反应性优于微米级铝粉。就复合材料的点火和燃烧性能而言,复合材料中PTFE的质量含量约35%时,燃烧压力最高,燃烧时间最短,中心火焰温度也最高;限域空心结构的复合材料样品燃烧优于实心、空心、核壳结构的样品;氢化钛、高氯酸铵、碳纳米管具有一定的助燃作用。就复合材料的冲击反应性能而言,加载应变率越高,材料反应延迟时间越小,反应越剧烈,且纳米级铝粉反应性和反应程度优于微米级铝粉;添加氧化物(三氧化铋、氧化铜、三氧化钼和三氧化铁)可以调节材料的能量释放特性。就复合材料的反应完全性而言,其作为弹丸发射速率越高,反应越完全;铝粉含量对反应完全性有非常显著的影响;氧化铜可以提高反应的完全性。就复合材料的应用场景而言,其对靶板的毁伤效果、纵火能力、提高推进剂力学性能和燃烧效率、作为防护材料的防护效果,比传统材料都有显著提高。此研究结果预计会对火炸药行业和战斗部行业从业者有重要的参考价值。

碳纤维/玻璃纤维/石墨协同改性PTFE复合材料力学性能

通过机械混合、冷压和烧结成型制备了碳纤维、玻璃纤维和石墨填充协同改性聚四氟乙烯(PTFE)复合材料。对比分析了不同样品的拉伸、冲击和压缩等力学性能。结果表明:玻纤和碳纤维使复合材料冲击强度下降;玻纤使复合材料拉伸强度下降,碳纤维则使复合材料拉伸强度稍有增强;玻纤和碳纤维均使复合材料压缩强度增加,但碳纤维的增强效果更为明显;石墨、玻纤和碳纤维协同增强PTFE复合材料的拉伸强度较高,弹性模量较大,断裂伸长率较高,抗压缩性能明显提高,且材料拉伸时呈塑性断裂,是综合力学性能较好的高性能润滑密封材料。

PTFE复合材料的摩擦学性能及力学性能

利用MM-200型磨损试验机,对不同填料填充PTFE复合材料的摩擦磨损性能进行了研究,并探讨了淬火处理对PTFE复合材料摩擦学性能及力学性能的影响。研究发现,几乎所有填料均可大大降低PTFE复合材料的磨损,但其对PTFE复合材料性能的影响差别较大。聚苯脂填充PTFE复合材料虽然具有良好的摩擦磨损性能,但是其拉伸强度较小。PI增大了PTFE复合材料的摩擦系数,随着PI含量的增加,PTFE复合材料的拉伸强度增大,而其伸长率则减小。CdO填充PTFE复合材料虽具有良好的摩擦性能,但其伸长率较大。淬火处理使PTFE复合材料的结晶度下降,从而导致PTFE复合材料的硬度减小、耐磨性变差。

玻璃微珠改性PTFE的制备及性能研究

研究了玻璃微珠改性PTFE复合材料的布氏硬度、压缩强度、冲击强度及摩擦、磨损性能,并借助SEM探讨了冲击断面和磨损表面的微观形态结构,对各影响因素进行了机理分析。结果表明:加入适量的玻璃微珠可以提高复合材料的硬度及抗压强度及耐磨性能;但由于存在相界面缺陷,复合材料的冲击强度降低;随着玻璃微珠质量含量的增加,磨损机理发生变化:由粘着磨损逐渐转变为磨粒磨损,摩擦系数有所增大。

纤维/Ekonol/PTFE复合材料的力学与摩擦学性能研究

对比考察了碳纤维(CF)、六钛酸钾晶须(PTW)分别与聚苯酯(Ekonol)混合填充对聚四氟乙烯(PTFE)复合材料的力学与摩擦学性能的影响,并探讨了内部机理。结果表明:PTW相比于传统纤维CF,尺寸细微,具有微区增强特性,PTW的填充提高了Ekonol/PTFE复合材料的致密程度,协助形成更为均匀、致密的转移膜,相比于CF/Ekonol/PTFE复合材料,有着较好的力学性能、摩擦稳定性、耐磨性,进一步改善了Ekonol/PTFE复合材料的综合性能。纤维、Ekonol混合填充PTFE,二者表现出协同润滑与减磨效应。纤维协助均匀、致密的转移膜的形成;而硬质Ekonol颗粒在纤维和对偶之间可能起到了一种第三体滚动效应,避免了纤维受到较为严重的磨损,从而提高复合材料的摩擦磨损性能。

玻璃纤维和石墨增强PTFE复合材料的力学性能

通过机械混合、冷压和烧结成型制备了不同质量分数（5％～30％）的玻纤和石墨填充聚四氟乙烯（PTFE）复合材料．测试了不同样品的拉伸、冲击和硬度等力学性能，利用扫描电镜对冲击断面形貌进行观察．结果表明：加入玻纤后，拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度迅速下降，弹性模量增加，材料呈脆性；材料硬度随玻纤加入量增加而增加，随软质石墨的加入量增加而减小；玻纤改性处理，会提高复合材料硬度；石墨对材料冲击韧性影响较小，少量加入时对拉伸强度影响也较小；质量分数10％的石墨和20％的玻纤填充增强PTFE复合材料的综合力学性能较好。

30%Ba_2Ti_9O_(20)/PTFE微波复合材料力学介电性能

采用类似于粉未冶金工艺制备了体积分数为30%的Ba2Ti9O20/PTFE微波基片复合材料.通过三点弯曲法及介电测试系统研究了复合材料的力学与介电性能.发现在310～340℃范围内,随烧结温度升高,复合材料的抗弯强度和弹性模量升高,在烧结温度为370℃时达到峰值,分别为:19 8MPa、3 7GPa.复合材料的介电常数和介电损耗具有良好的频率和温度稳定性.

纳米SiC改性PTFE复合材料的力学与摩擦磨损性能

评价了用不同含量纳米SiC改性聚四氟乙烯(PTFE)复合材料的力学性能,利用MM-200型摩擦磨损试验机研究了纳米SiC含量对PTFE复合材料摩擦磨损性能的影响。借助于扫描电子显微镜观察分析了试样磨损表面形貌,并探讨其磨损机理。结果表明:纳米SiC能够提高PTFE复合材料的硬度,但复合材料的拉伸强度有所降低。纳米SiC能够增加PTFE复合材料的摩擦系数,降低其磨损量,当其质量分数为7%时,PTFE复合材料的耐磨损性能最佳。纳米SiC可以阻止PTFE带状结构的大面积破坏,以及在摩擦过程中于偶件表面能够形成转移膜并隔离复合材料与偶件的直接接触是减摩耐磨的主要原因。

高温耐磨PTFE复合材料的力学性能和摩擦性能

在室温～250℃宽范围内研究了温度对PTFE基复合材料硬度、剪切强度、压缩模量及磨损率的影响。结果表明,温度升高,聚四氟乙烯(PTFE)复合材料的剪切强度和压缩模量呈二次抛物型曲线快速降低,而硬度呈线性递减关系;所制纳微协同增强PTFE复合材料承载时200℃附近才出现磨损率拐点,明显优于国内外水平;基于室温环境的聚合物力学、磨损性能以及高温下的力学性能,建立了聚合物磨损预测方程,可以快捷地预测出高温下PTFE复合材料的磨损率。

SiC-石墨填充PTFE复合材料的摩擦磨损性能研究

在聚四氯乙烯(PTFE)中分别填充碳化硅(SiC)、石墨及不同配比的SiC-石墨混合物,制备了具有不同力学和摩擦学性能的PTFE基复合材料。探讨了填料组成对材料硬度及干摩擦条件下与不锈钢环对磨时摩擦磨损性能的影响,并研究了PTFE基复合材料的磨损表面和磨屑形貌。结果表明,填充适量的SiC-石墨混合物既能增加TPFE的承载能力,又可保持良好的摩擦学性能;不同复合材料的磨损机理不同,磨损表面及磨屑形貌也有明显差异;而石墨与SiC的协同作用对磨损机理和摩擦学性能具有重要的影响。

PTFE/纳米SiO_2复合材料的制备及其力学性能

PTFE /nano-SiO2 composites were prepared and the effect of nano-SiO2 by surface pre-treatment of nano-SiO2 ;selecting special macromolecule dispersing agent and master batch manufacturing technogy.The results showed the filling of nano-SiO2 decreased the breaking elongation of PTFE composites,but increased the tensile strength and the hardness of the materical.When the content of nano-SiO2 was 7% by mass, PTFE / nano-SiO2 composites had good mechanical properties.with the increase of nano-SiO2 content the PTFE composites changed from tuough and plastic into hard brittle material.

碳纤维增强PTFE复合材料的摩擦磨损性能研究

实验选用螺旋碳纤维(CMCs)和直碳纤维(SCF)填充改善聚四氟乙烯(PTFE)的综合性能。测试了纯PTFE及其复合材料的摩擦磨损、硬度、抗压强度等性能,并利用扫描电镜对磨损表面及残留在表面的磨屑和转移膜进行形貌观察。结果表明:添加其中任何一种碳纤维都会不同程度地提高PTFE复合材料的摩擦因数,高载下的摩擦因数稍低于低载下的摩擦因数,另外,随着碳纤维含量的增加,其耐磨性能逐步提高,磨损率下降;直纤维增强复合材料的硬度呈先增大后减小的趋势,螺旋碳纤维增强复合材料的硬度则缓慢提高,两种纤维均可使抗压强度提高,且螺旋碳纤维的效果更为明显,从断裂位移可以看出,碳纤维的添加大大改善了纯PTFE的塑性性能。

不同粒径SiC改性PTFE复合材料的力学与摩擦学性能

以纳米碳化硅(SiC)、微米SiC及粉状SiC纤维填充聚四氟乙烯(PTFE)复合材料,对PTFE复合材料进行力学和摩擦学性能测试,分析对比不同粒径填料及其质量分数对PTFE复合材料力学和摩擦磨损性能的影响,用扫描电子显微镜(SEM)对拉伸断口形貌进行观察,探讨了复合材料增强机理。对比研究结果表明:不同粒径的SiC均能提高复合材料的硬度和耐磨性,SiC纤维/PTFE复合材料有较高的拉伸强度和断裂伸长率,其综合性能最好。拉伸断口的微观分析表明:SiC纤维与PTFE界面粘结性能较好,对PTFE复合材料性能有一定的增强效果。

纳米Si_3N_4与石墨混合填充PTFE复合材料的性能

采用模压成型法制备了纳米Si3N4及其与石墨(Gr)混合填充的聚四氟乙烯(PTFE)复合材料,研究了不同质量分数的纳米Si3N4及其与石墨混合对PTFE复合材料力学与摩擦磨损性能的影响,利用扫描电子显微镜(SEM)观察了复合材料拉伸断口的微观结构,探讨了其增强机理。结果表明,纳米Si3N4/石墨混杂填料使PTFE复合材料的硬度、拉伸性能、冲击强度和耐磨性能均比单纯Si3N4填充的有所提高,其中7%Si3N4与5%石墨混杂填充的PTFE复合材料有较好的综合性能。微观分析表明,纳米Si3N4与石墨在PTFE基体中分散性较好,Si3N4与石墨具有较好的协同作用。

粉状纤维增强PTFE复合材料的力学与摩擦磨损性能

以粉状SiC纤维、Al2O3纤维、高强碳纤维(CF)、中强CF、低强CF增强聚四氟乙烯(PTFE),研究了纤维种类、含量对PTFE力学和摩擦磨损性能的影响,用扫描电子显微镜(SEM)对试样拉伸断口形貌进行观察,探讨了复合材料的增强机理。结果表明,粉状SiC纤维、Al2O3纤维及CF均能提高PTFE的硬度和耐磨性;高强CF、中强CF及Al2O3纤维能提高其拉伸强度;5种纤维均使PTFE冲击强度下降,但PTFE/高强CF复合材料的冲击强度降幅较小;SEM分析表明,SiC纤维与PTFE的界面结合强度较低,界面出现了许多空隙,中强CF、高强CF、Al2O3纤维与PT-FE界面结合较好,拉伸断口处多数纤维与基体牢固粘附而难以拔出,PTFE/低强CF复合材料呈典型的脆性断裂特征。

双酚A型二氰酸酯树脂浸渍GC/PTFE透波复合材料的性能

采用双酚A型二氰酸酯(BADCy)树脂热融法对玻璃布(GC)/聚四氟乙烯(PTFE)复合材料进行浸渍以改善GC/PTFE透波复合材料的力学性能,研究了BADCy树脂的浸渍工艺、GC/PTFE复合材料孔隙率、BADCy浸入量等对复合材料介电性能及力学性能的影响规律,并用扫描电子显微镜对断口形貌进行了分析。结果表明,当GC/PTFE复合材料的孔隙率为25%时、采用85℃抽真空(0.01 MPa)的浸渍工艺能获得BADCy含量为14.4%(质量分数)的GC/PTFE复合材料,该复合材料具有较优的力学性能和良好的介电性能。湿/热研究表明,经BADCy浸渍后的GC/PTFE复合材料具有较好的耐水煮性能,可满足结构透波材料的使用要求。

PPS/PTFE纤维复合水刺耐高温过滤材料的制备与性能研究

将PPS/PTFE纤网用水刺工艺覆盖在经过预针刺的"夹心层"结构的PPS纤网上,制得复合水刺滤料。试制了三种不同PPS/PTFE混合比的复合滤料,并测试了其基本性能和过滤性能。结果表明:PPS纤维与PTFE纤维的混合比对复合水刺滤料的性能有一定影响;该滤料具有高效率、低阻力、长寿命和耐高温等优良性能,可应用于高温除尘过滤领域;采用水刺工艺加工PPS/PTEF纤维复合耐高温滤料可以降低滤料的生产成本和提高其过滤性能。

纳米材料填充改性PTFE力学性能的研究

利用四种纳米粒子填充改性聚四氟乙烯(PTFE),并研究了改性PTFE复合材料的物理机械性能。结果表明:纳米粒子会使PTFE的力学性能发生变化,提高了复合材料的硬度;但会使复合材料的拉伸强度和断裂伸长率降低。