超细γ-Al_2O_3/铜纤维对树脂基摩擦材料摩擦性能的影响

采用热压成型法制备了超细γ-Al2O3/铜纤维增强树脂基摩擦材料,运用模糊分析法考察γ-Al2O3含量对半金属摩擦材料摩擦磨损性能的影响。实验结果表明,γ-Al2O3/铜纤维增强树脂基摩擦材料具备适中的摩擦系数、良好的热稳定性能;随γ-Al2O3含量的增加,材料的摩擦稳定系数增大。SEM分析表明,当γ-Al2O3含量为3%时,复合材料的综合磨损率最小,磨损形式以粘着磨损为主;随γ-Al2O3含量的增加,综合磨损率逐渐增大,磨损形式为粘着磨损和磨粒磨损的复合磨损形式。

汽车刹车片材料的研究与发展

本文对黏结剂材料、增强纤维、摩擦性能调节剂、填料在刹车片中的应用进行了综述,从安全性、舒适性的角度阐述了高性能汽车刹车片的使用要求,并指出了汽车刹车片材料存在问题及研究方向。

陶瓷纤维增强摩擦材料的制备与研究

采用热压成型工艺制备出陶瓷纤维增强酚醛树脂基摩擦材料,分析了陶瓷纤维含量对材料的抗热衰退性能、耐磨性能和机械性能的影响,借助扫描电子显微镜观察了摩擦材料的磨损表面形貌,并分析了其磨损机制。研究表明:添加陶瓷纤维能够显著提高摩擦系数,改善机械性能;但是用量太多,试样的高温摩擦稳定性和机械性能都会下降。试验发现,纤维质量百分含量为10%的样品,综合性能最好;在低温阶段磨损机制主要表现为磨粒磨损,而在高温阶段则为热疲劳磨损。

超薄2D/2D NiPS_(3)/C_(3)N_(5)异质结的界面工程促进光催化产氢

探索高效水分解光催化剂具有获得氢能源的巨大潜力。调控异质结界面可以有效地促进电荷载流子的分离和太阳能的利用,从而提高光催化活性。本工作使用了一种机械混合辅助自组装方法来构建NiPS_(3)(NPS)纳米片(NSs)/C_(3)N_(5)(CN) NSs (NPS/CN)异质结,即在二维(2D) CN NSs表面紧密沉积2D NPS NSs以形成2D/2D异质结构。在可见光下,通过在去离子水和海水中分解水生成氢气来评价样品的光催化性能。与CNNSs和NPSNSs相比,NPS/CN复合材料显示出较高的光催化产氢(PHE)活性,这是由于光捕获能力增加和异质结形成的协同作用所致。然而,过量的NPS NSs沉积在CNNSs表面会降低NPS/CN中CNNSs组分的光吸收,从而降低NPS/CN复合材料的PHE活性。这表明,NPS/CN复合材料要获得良好的光催化活性,需要两个组分之间适当的质量比。优化后的光催化剂(3-NPS/CN)具有良好的结构稳定性,在可见光下PHE效率最高,为47.71 μmol·h^(-1),是CN NSs的2385.50倍。此外,3-NPS/CN在海水中也表现出良好的PHE活性,反应速率为8.99 μmol·h^(-1)。采用光电化学、稳态光致发光(PL)、时间分辨光致发光(TR-PL)、稳态表面光电压(SPV)和时间分辨表面光电压(TPV)技术研究了不同光催化剂上的电荷分离和迁移。根据表征结果提出了一种可能的PHE机理。在NPS/CN光催化剂中,由于CN NSs和NPS NSs之间的电位差和强的界面电子耦合,光生电子从CN NSs的导带迅速迁移到NPS NSs的导带。然后,聚积在NPS NSs组份导带上的光生电子可以有效地还原质子生成氢气分子。同时,在三乙醇胺(TEOA)分子存在下,CN NSs和NPS NSs的价带上的光生空穴被消耗。本研究提供了一种简单的2D/2D异质结构光催化剂制备方法,该方法对于构建高效二维异质结光催化剂在能源领域中的应用具有重要价值。

陶瓷纤维增强摩擦材料的性能研究

采用热压成型工艺制备出陶瓷纤维增强改性酚醛树脂摩擦材料,分析了纤维长度对摩擦材料抗热衰退性能、耐磨性能和力学性能的影响,并借助扫描电子显微镜(SEM)观察了摩擦材料的断口形貌。结果表明,陶瓷纤维长度对摩擦材料的摩擦磨损性能和力学性能影响很大;在纤维用量不变的条件下,长陶瓷纤维代替短陶瓷纤维后,摩擦材料在各温度段下的摩擦系数增大,耐高温性和热衰退现象得到了明显改善,冲击强度和硬度得到显著提高,在长陶瓷纤维质量分数为10%时,摩擦材料的综合摩擦磨损性能最好;SEM分析表明,长陶瓷纤维与树脂基体之间的界面粘结强度比短陶瓷纤维高。

粉煤灰增强树脂基复合材料力学性能和摩擦学性能的研究

采用热压成型的方法制备了掺粉煤灰的树脂基复合材料,并对该复合材料的力学性能、断面显微结构及摩擦学性能进行研究。结果表明:掺入粉煤灰后,树脂基复合材料的各项力学性能均变好,其摩擦学性能符合GB5764-98的要求,并随粉煤灰掺量的增加,摩擦因数稳定性增加,磨损率减小,热稳定性增加。扫描电镜分析表明:掺粉煤灰改性后的树脂基复合材料内部孔隙率减少,密实度增加;粉煤灰能促进摩擦表面摩擦膜的产生,从而有效地改善了复合材料的摩擦学性能。

煤系高岭土制备碱性分子筛材料

本研究以煤系高岭土为原料、NaOH溶液为浸取液,先于800℃煅烧2h得到偏高岭土,再在全密封反应釜中通过偏高岭土和NaOH溶液(固液比1∶20)之间的水热反应制备碱性分子筛(Na8(AlSiO4)6(OH)2.2H2O)。并采用X-射线衍射仪(XRD)、傅立叶转换红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和N2吸附脱附等测试手段对Na8(AlSiO4)6(OH)2.2H2O分子筛进行表征。结果表明,煤系高岭土经800℃煅烧后颗粒形貌不改变,平均尺寸2μm左右,碱浸取后变成分子筛微球;NaOH溶液的最佳浓度是4mol/l;Na8(AlSiO4)6(OH)2.2H2O分子筛具有狭缝状孔道,孔的形状和尺寸均匀,是一类典型的微孔-介孔分子筛材料。

超细γ-Al_2O_3对酚醛树脂基摩擦材料摩擦磨损性能的影响

采用热压成型法制备了超细γ-Al2O3粉体改性酚醛树脂基摩擦材料,在定速摩擦磨损试验机上考察了不同含量γ-Al2O3对材料摩擦磨损性能的影响,通过扫描电子显微镜(SEM)观察材料磨损后的表面形貌并分析其磨损机理。结果表明,随着γ-Al2O3含量的增加,材料的摩擦系数明显增加,抗热衰退性能得到显著改善,磨损率稍有提高。SEM分析表明,添加γ-Al2O3后,磨损机理由粘着磨损转变为粘着磨损与磨粒磨损的复合形式。

粉煤灰增强树脂基摩擦材料的热处理工艺研究

为了改进粉煤灰增强树脂基摩擦材料的摩擦学性能和制造工艺,对摩擦制动材料的热处理工艺参数:热处理温度和热处理时间分别进行了研究。实验结果表明:热处理温度为200℃,热处理时间10 h,制备的粉煤灰增强树脂基摩擦材料具有良好的力学性能和摩擦磨损性能。

粉煤灰用于摩擦材料的可行性探讨

粉煤灰是燃煤电厂排放的废弃物,会带来环境污染、水质污染及堆积占地等问题。合理有效地利用粉煤灰,不仅能改善其对环境的污染问题,而且可以实现废物二次利用,带来非常可观的经济效益。本文主要通过粉煤灰的特性分析、粉煤灰作为摩擦材料组分的实验研究及成本分析等多方面,说明粉煤灰作为摩擦材料的组分是可行的,能达到改善环境和综合利用我国粉煤灰资源的目的。

《纳米材料》课程教学研究

《纳米材料》是我校材料工程学院开设的一门专业选修课。本文对《纳米材料》课程教学内容的选择、教学方法和教学手段的创新、理论教学和实践教学相结合、成绩考核方式的改革等方面进行了探索,初步建立了较完善的教学体系。这些教学改革的目的是提高教学质量,拓宽学生的知识面,增加学生的实践能力和创新能力。

铁尾矿对树脂基复合材料性能的影响

采用热压成型的方法制备了不同含量铁尾矿增强的树脂基复合材料，并对其力学性能和摩擦学性能进行了研究。结果表明，铁尾矿含量小于20％时，树脂基复合材料的各项物理力学性能和摩擦磨损性能较优，其中含铁尾矿10％的样品性能最佳；当含量超过20％时，复合材料的性能随着铁尾矿含量的增加有所降低，但仍符合国内外相应的标准。扫描电镜分析表明，样品中铁尾矿保持低含量（小于20％）时，磨损表面相对平整，磨损主要以磨粒磨损、粘着磨损和疲劳磨损为主；高含量（超过20％）时，随着铁尾矿含量的逐步增加，沟犁效应加剧，且样品磨损表面出现大量磨损粒子，此磨损主要为磨粒磨损和疲劳磨损。

聚苯胺/磁性纳米复合材料的制备及应用

聚苯胺/磁性纳米复合材料具有电磁性,有广泛的应用前景,已成为纳米材料研究的热点之一。主要介绍了聚苯胺/磁性纳米复合材料的制备方法与材料性质及其应用,分析了原位聚合、溶胶-凝胶法、自组装技术等制备方法的优缺点,并指出了聚苯胺/磁性纳米复合材料的研究方向。

聚苯胺/镍纳米复合材料的制备及其表征

以苯胺(An)、氯化镍(NiCl2·6H2O)为原料,原位聚合法合成聚苯胺/镍纳米复合微粒。采用X射线衍射仪、扫描电镜、傅里叶变换红外光谱仪、振动样品磁强计(VSM)及四探针测试仪技术表征了复合微粒的结构、形貌和电磁性能。结果表明:复合微粒在室温外加磁场下表现出铁磁性物质具有的磁滞现象,饱和磁化强度为9.44emu/g,复合微粒在室温下的电导率为5×10-3S/cm。

联产混合电解水策略实现节能电化学制氢的最新进展

随着全球能源需求增长和环境污染加剧,发展可持续能源减少对化石燃料(如石油、天然气和煤炭等)的消耗成为实现人类社会可持续发展的关键.氢能因其能量密度高、燃烧无污染、应用形式多样被认为是最理想的替代能源.电解水制氢包括阴极析氢反应(HER)和阳极析氧反应(OER),具有绿色环保、生产灵活和纯度高等特点,是理想的绿色生产技术之一.然而,阳极电解水产氧反应动力学缓慢,导致阴极的产氢效率低.此外,在电解水过程中,会产生高氧化性的过氧化氢(H_(2)O_(2)),降低电解水膜的寿命,阻碍电解水技术的实际应用.因此,亟待开发新型高效、稳定且具有高附加值的电解水催化剂.目前,电化学整体水分解(OWS)制氢技术存在安全风险、投资回报低、阳极OER动力学慢和电能消耗大等问题,将阳极氧化反应与混合电解水(HWE)装置中的HER相结合,借助热力学较好的电氧化反应取代缓慢的传统OER反应协同产氢,可以有效克服传统电解水的产率不足,解决污染排放和生物质回收问题.本文综述了协同电催化用于联产氢气和低能耗、高法拉第效率高价值产品的催化剂结构设计,揭示不同协同电催化系统的催化途径和意义,以实现更高效、零碳排放的目标.首先,介绍了HWE系统的发展现状,重点关注各种富氢物质的协同电解,例如酒精、生物质衍生物、葡萄糖和在阳极形成的高附加值化学品.与传统阳极OER工艺相比,有机/生物质底物小分子的OER表现出较低的热力学需求,降低产氢能耗.随后,详细介绍了基于阴极HER和阳极OER协同电解反应、协同催化HWE高效电极/电催化剂的合理设计,以实现高催化活性、高选择性和良好的电化学稳定性.重点讨论了新型电极/电催化剂设计、活性改进以及结构-催化活性关系提升的合成策略.再后,讨论了基于有机/生物质小分子协同HWE系统电催化的代表性研究进展和突破,强调了其在促进可持续低压制氢方面的重要作用,并回顾了近年来HWE的研究突破,同时,对一些可行性分析和机理探索进行比较,为制氢提供了新的研究方向.最后,提出了协同电催化制氢面临的挑战并展望未来的研究方向.综上,大多数电催化剂存在催化活性低、稳定性差等问题,要实现可持续、经济高效和清洁的产氢技术,仍有很多方面需要进一步的深入研究.本文综述了高效多功能HWE系统发展现状和催化剂结构设计,为电解水制氢和高附加值产品的节能联产提供一定的参考.

Na_2HPO_4·12H_2O对磷酸镁水泥水化硬化特性的影响

研究了适量掺加Na_2HPO_4·12H_2O对新型磷酸镁水泥(MKPC)浆体水化硬化过程中的-pH值、体系温度、凝结时间、流动性以及强度发展等的影响.结果表明:Na_2HPO_4·12H_2O在MKPC浆体中的溶解和相变过程吸收了大量热量,从而降低了MKPC浆体的初始温度,延缓了浆体的温度上升速度,提高了MKPC浆体的pH值;上述因素导致MKPC浆体中KH_2PO_4和MgO的溶解度以及离子溶出速度降低,从而有效地控制了MKPC浆体的凝结时间和早期水化反应速度,改善了MKPC浆体的流动性;Na_2HPO_4·12H_2O还参与了系统的水化反应,使MKPC硬化体后期强度稳定增长.

偏高岭土对混凝土性能影响研究

采用偏高岭土、粉煤灰和矿渣等量取代水泥,并将偏高岭土与粉煤灰、矿渣分别复掺配制混凝土,对混凝土的工作性、抗压强度和耐久性进行了研究。结果表明,偏高岭土用作混凝土掺合料且掺量合理时,其对混凝土坍落度和抗压强度的影响优于粉煤灰和矿渣,配制的混凝土抗腐蚀性和抗冻融性均有所提高。

聚羧酸混凝土减水剂的研究现状与发展趋势

聚羧酸减水剂的研发和推广是混凝土材料科学中的一个研究热点,推动混凝土材料向高强、高性能化不断发展。结合国内外资料综述了聚羧酸系高效减水剂的研究现状、作用机理、合成方法,分析了聚羧酸减水剂结构与性能的关系,总结了当前研究与应用中存在的主要问题,展望了今后的发展趋势。

水杨酸溶液萃取转炉钢渣中硅酸盐相的研究

研究了水杨酸-甲醇(SAM)溶液萃取钢渣中硅酸盐相的可行性,分析了钢渣比表面积、溶解时间和水杨酸浓度对萃取硅酸盐相量的影响,利用XRF和XRD分别测定了萃取后残渣的化学组成和矿物成分,以判别SAM溶液萃取硅酸盐相的效果。结果表明:常温下,5g比表面积为600m2/kg的钢渣,经300mLSAM溶液(水杨酸浓度为0.2g/mL)萃取3h,钢渣中的硅酸盐相可完全溶解,其他矿物不溶或溶解甚微。分析指出,硅酸盐相溶解于SAM溶液的原因是由于水杨酸电离出的配体(HO-C6H4-COO-)与矿物表面阳离子(Ca2+)生成的络合物,通过键极化作用削弱Si-O键的稳定性,从而降低了硅酸盐溶解活化能。

徐州地区煤系高岭土合成4A沸石分子筛

研究以徐州地区煤系高岭土为原料、NaOH溶液为浸取液,先于550℃煅烧2h得到偏高岭土,再在全密封反应釜中通过偏高岭土和NaOH溶液(固液质量比1∶20)之间的水热反应制备4A沸石分子筛[Na12(Al12Si12O48)·27H2O]。并采用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶转换红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)和N2吸附脱附等测试手段对4A沸石分子筛进行表征。结果表明,煤系高岭土经550℃煅烧2h后转变成无定形态的偏高岭土,碱浸取后变成4A沸石分子筛;合成4A沸石分子筛过程中NaOH溶液的最佳浓度是2mol/L;4A沸石分子筛具有狭缝状孔道,但孔的形状和分布不均匀。