丁水
,
张绪虎
,
吴阳
,
叶呈武
,
黄思原
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2012.01.017
采用PTFE与30CrMnSiNi2A钢制成自润滑轴承,在重载工况下进行了数值模拟及试验分析,研究了自润滑轴承的主要失效形式、摩擦面状态及性能对摩擦性能的影响,并分析了轴承的磨损机理.结果表明:该轴承在重载下以润滑层失效为主要破坏形式,改善摩擦面能够有效提高轴承的摩擦性能；在摩擦过程中PTFE不断被挤出,形成转移润滑膜,起到了减小摩擦因数的作用.
关键词:
重载
,
摩擦
,
自润滑轴承
,
聚四氟乙烯
叶呈武
,
张绪虎
,
张艳秋
,
高阳
,
丁水
宇航材料工艺
使用ANSYS软件对重载条件下服役的自润滑推力轴承进行了摩擦性能模拟,并对计算进行了地面试验验证和研究.结果表明:小于0.4mm厚的自润滑轴衬有利于减少轴承接触面的应力,降低摩擦因数,减少轴衬的厚度,提高轴衬材料的压缩强度、热导率等有利于降低轴衬材料的工作温度,提高轴衬的使用寿命.Nomex/PTFE复合自润滑材料的摩擦因数随载荷的增加而稳定降低,在145 MPa的重载荷下出现0.017极低摩擦因数.
关键词:
摩擦
,
自润滑材料
,
推力轴承
,
数值模拟
丁水
,
吕宏军
,
张凯锋
,
石刚
,
姚草根
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2009.03.007
采用电沉积方法制备了平均晶粒尺寸为45 nm的ZrO2/Ni纳米复合材料,并通过拉伸试验对该材料的超塑性能进行了研究.结果表明:ZrO2/Ni纳米复合材料具有低温高应变速率超塑性,在温度为450℃、应变速率为1.67×10-3/s时,获得的最大伸长率为605%.采用SEM和TEM分析了沉积态材料及变形后的组织,并对变形机理进行了探讨.ZrO2/Ni纳米复合材料的超塑变形机制主要是晶界滑移,S元素的析出在一定程度上协调了变形.
关键词:
超塑性
,
ZrO2颗粒
,
纳米复合材料
,
电沉积
张凯锋
,
丁水
,
王国峰
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2007.01.009
为了系统研究纳米材料的超塑性变形特点,用电沉积方法制备了平均晶粒尺寸为70 nm的纳米镍.采用单向拉伸实验研究了其在室温和高温时的力学性能,并用透射电子显微镜TEM、扫描电子显微镜SEM和X射线能谱仪EDS观察分析了纳米镍变形前后的显微组织.实验结果表明:制备的纳米镍在室温时表现出的延伸率很低,但强度可达1000 MPa以上.当温度升高至450℃,应变速率为1.67×10-3 s-1时单向拉伸实验得到380%的延伸率,说明制备的纳米镍具有低温超塑性性能.实验过程中,材料内部的晶粒发生明显的长大与拉长.拉伸过程中形成的氧化物夹杂成为裂纹源,断口表现为沿晶断裂.
关键词:
纳米镍
,
拉伸性能
,
断口
,
电沉积
丁水
,
张凯锋
,
王国峰
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2008.03.008
采用电沉积方法制备了平均晶粒尺寸为45nm的ZrO2/ Ni复合材料,并通过拉伸和胀形试验对该材料的超塑性能进行了研究.拉伸试验结果表明:材料在温度为420~ 500℃,应变速率为8.33×10-4s-1～1.67×10-2s-1时均获得了高于200%的延伸率.在温度为450℃和应变速率为1.67×10-3s-1时,得到最大延伸率605%.用扫描电镜SEM对拉伸前后试件的显微组织进行了观察,发现晶粒在温度的作用下明显长大.采用内径5 mm的凹模对ZrO2/Ni复合材料进行超塑胀形试验,在温度为420~ 500℃获得高径比H/d高于0.5的胀形件,说明该材料具有良好的超塑性能.
关键词:
超塑性
,
ZrO2/Ni纳米复合材料
,
胀形
,
电沉积
郭冰之
,
矫庆泽
,
赵芸
应用化学
doi:10.3969/j.issn.1000-0518.2008.04.020
以对苯二甲酸柱撑水滑石为纳米前驱体,通过原位聚合法合成聚苯二甲酸丁二酯与水滑石纳米复合材料.用x射线衍射、透射电镜分析表明,大部分水滑石层板被剥离而分散于聚酯基体中.形成了剥离型纳米复合材料;差示扫描量热分析结果表明,水滑石层板降低了聚苯二甲酸丁二酯的熔体结晶温度和结晶度.提高了其熔点,并且对其卢晶型的生成有一定的抑制作用.热失重结果表明,复合材料的热分解温度得到了提高.
关键词:
聚对苯二甲酸丁二酯
,
水滑石
,
对苯二甲酸
,
纳米复合
邵成华
,
沈新元
,
杨庆
高分子材料科学与工程
通过热致相分离法结合双扩散法制备了聚碳酸丁二醇酯(PBC)多孔膜,并将之与聚己内酯(PCL)多孔膜进行力学性能和接触角的比较.发现PBC的接触角小于PCL多孔膜的接触角,但其力学性能不及后者.通过不同分子量的聚乙二醇(PEO)对PBC多孔膜进行改性,其亲水性进一步提高,发现分子量为2.0×105的PEO改性的多孔膜亲水性提高较大,该组膜材料降解速率与亲水性具有正相关性.
关键词:
热致相分离法
,
聚碳酸丁二醇酯
,
聚乙二醇
,
多孔膜
战美秋
,
史玉梅
,
魏志勇
,
陈广义
,
张万喜
功能材料
采用双螺杆挤出机制备了聚丁二酸丁二醇酯/水滑石（PBS／HT）纳米复合材料，并详细研究了复合材料的形貌及分散、结晶和熔融行为，晶体结构和球晶形态以及力学性能。采用SEM、TEM、DSC、XRD、POM和DMA进行了表征测试，结果表明层状水滑石纳米粒子较好地分散在PBS基体中，加入HT具有明显的异相成核能力，显著地提高了PB$的结晶温度。偏光显微镜结果显示，随着HT加入量的增加PBS球晶密度增加，球晶尺寸细化。HT添加量为1％（质量分数）时复合材料的拉伸强度增大，随着HT加入量增加断裂伸长率下降而弹性模量增加。动态机械测试表明复合材料的储能模量显著提高。
关键词:
聚丁二酸丁二醇酯
,
水滑石
,
纳米材料
巩凯
,
王华兰
,
王舒馨
,
王颖
,
陈敬华
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)60888-9
多组分反应是指三个或三个以上反应物在同一反应容器里形成一个新的、包括所有反应物主要部分的产物.多组分反应因具有操作简单、效率高和原子经济性好等优点而引起化学家和药物化学工作者的极大兴趣,成为有机合成发展趋势之一.9-芳基-2,3,4,5,6,7-六氢-2H-氧杂蒽-1,8-二酮衍生物是由芳香醛和1,3-环己二酮化合物的多组分缩合反应制备.通常在Lewis酸或Br?nsted酸催化下进行反应,常用的催化剂有对十二烷基苯磺酸、Amberlyst-1、I2、MCM-41-SO3H、HClO4-SiO2、离子液体(如[Et3NH][HSO4])、纳米TiO2和纤维素-磺酸等,微波和超声波等技术也用于该反应.这些方法虽取得一定进展,但仍然存在反应时间较长和产率较低等缺点.因此,开发与研究氧杂蒽二酮衍生物的绿色合成方法显得非常必要.
β-环糊精是由7个葡萄糖经1,4-苷键连接而成的环状化合物,7个伯醇羟基位于空洞小的一端,14个仲醇排列在空洞大的一端,形成空洞外部和入口处富有亲水性而空洞内部呈疏水性的特性.由于这一独特性能,β-环糊精及其衍生物被作为相转移催化剂应用于有机合成反应,如氧化反应、还原反应、环加成反应及偶联反应.对β-环糊精进行功能化修饰是拓展β-环糊精在有机合成反应中应用的有效方法之一.
本文采用丁磺酸基功能化修饰β-环糊精,得到β-环糊精-丁磺酸(β-CD-BSA),探讨了其作为酸性催化剂在芳香醛和1,3-环己二酮(或二甲酮)制备氧杂蒽二酮衍生物反应中的应用.首先,β-环糊精与丁磺酸内酯反应,生产磺丁基醚-β-环糊精,再经过酸性离子交换树脂,得到β-CD-BSA,采用红外光谱(FT-IR)和1H NMR表征催化剂.结果表明,磺酸丁基成功嫁接到β-环糊精上,经1H NMR图谱分析,β-CD-BSA的磺酸丁基平均取代度为7.以苯甲醛和二甲酮反应为模型反应,探讨了反应溶剂和催化剂用量等因素对反应性能的影响,得到最优反应工艺条件为：以H2O为溶剂,反应温度100 oC,催化剂用量1 mol%.探讨了反应底物适用性,采用不同取代基的芳香醛与1,3-环己二酮(或二甲酮)反应,制备了一系列氧杂蒽二酮衍生物.结果表明,无论芳香醛苯环上连接吸电子基团还是供电子基团,都能顺利发生反应并得到相应目标化合物,反应时间为15–60 min,产率为88%–97%.同时,与芳香醛上连有供电子基团相比,当芳香醛上连有吸电子基团时,其反应速度更快,反应时间更短,产率相对较高.与文献报道方法相比,本文构建的催化反应体系具有更高的催化活性和较高的反应产率.基于上述反应现象,结合相关文献,探讨了该反应可能的反应机理.本文还以对硝基苯甲醛和二甲酮反应为模型反应,探讨了β-CD-BSA循环回收使用性能.当反应结束后,加入少量水,过滤得到固体产物,滤液经干燥回收催化剂,不经进一步处理即可用于下一次反应,当催化剂循环使用5次时,反应产率由95%降至90%.可见,该催化剂回收方法简单,催化剂具有良好的稳定性.
综上所述,本文构建了β-CD-BSA/H2O催化反应体系,制备了一系列氧杂蒽二酮衍生物,该催化反应体系具有良好的催化性能和通用性,该方法操作简单,反应时间短,产率高,是一个制备氧杂蒽二酮衍生物的绿色合成方法.
关键词:
一锅法合成
,
酸催化
,
β-环糊精-丁磺酸
,
1,8-氧杂蒽二酮衍生物
,
水相反应
邱奎
,
孙姣霞
,
彭辉
,
韩志伟
,
罗彦凤
高分子材料科学与工程
以乙二胺四乙酸酐(EDTAD))和丁二胺(BDA)为原料,通过酸酐的N-酰化开环反应制备侧链含羧基的直链聚合物(pEDTAD-BDA);然后以二环己基碳二亚胺(DCC)活化pEDTAD-BDA中的羧基,以BDA为交联剂,制得单体间连接全部为酰胺键、侧链只含羧基的交联网络聚合物BDA-crosslinked-EDTAh-BDA.采用氢核磁共振(1H-NMR)、碳核磁共振(13C-NMR)和茚三酮显色法对pEDTAD-BDA的结构和数均分子量进行了表征.pH敏感性测试表明,BDA-crosslinked-pEDTAD-BDA在pH=12介质中的溶胀率约为pH=3和pH=7介质中溶胀率的5倍,表现出敏锐的pH响应性.该网络聚合物可望成为一种集完全可降解性、良好生物相容性和pH敏感性于一身的医用水凝胶材料.
关键词:
乙二胺四乙酸酐
,
丁二胺
,
水凝胶
,
pH敏感性
,
生物可降解性
