汪怀远
,
冯新
,
朱艳吉
,
陆小华
高分子材料科学与工程
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复合材料承栽时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.
关键词:
聚四氟乙烯复合材料
,
温度
,
磨损
,
力学性能
,
预测方程
汪怀远
,
孟旸
,
赵景岩
,
朱艳吉
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2014.03.016
表面润湿性是自然界最常见的现象之一.作为润湿的一种特殊状态,近年来双疏表面的研究已成为研究的新热点.双疏表面在疏水、疏油、防污染、自清洁、低摩擦性等方面表现出巨大的应用潜力.本文系统归纳了双疏表面的制备方法,综述了双疏表面的研究新进展,并对其今后的发展进行了展望.
关键词:
双疏表面
,
制备方法
,
性能
,
疏水
,
疏油
,
接触角
汪怀远
,
林珊
,
张帅
,
杨淑慧
,
朱艳吉
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.06.009
采用模压滤取和高温真空熔渍工艺制备了自身发汗式润滑耐磨多孔CF/PTFE/PEEK复合材料.考察了造孔剂(NaCl)、PTFE的含量及炭纤维层间间距对多孔PEEK复合材料结构和摩擦学性能的影响.结果表明,当PTFE含量为20％(质量分数,下同)、NaC1为30％、炭纤维层间间距为0.4mm所得多孔CF/PTFE/PEEK复合材料摩擦因数和磨损率最低,200N下摩擦因数、磨损率分别为0.0192,3.47×10”m3/Nm,较经典CF/PEEK复合材料摩擦因数降低了9倍,耐磨性提高了25倍.原因在于复合材料中PTFE能形成连续的转移膜,降低了材料摩擦因数;NaCl形成的多孔结构能储存住一定润滑油脂,摩擦过程中在载荷和温度的作用下能形成稳定润滑油膜,明显降低了材料磨损量;炭纤维布起到支撑骨架作用,并协同PTFE,NaCl提高多孔PEEK复合材料摩擦磨损性能.
关键词:
聚醚醚酮
,
炭纤维布
,
多孔复合材料
,
发汗润滑
,
摩擦磨损
汪怀远
,
张帅
,
汪桂英
,
朱艳吉
,
杨淑慧
高分子材料科学与工程
采用模压-滤取和高温真空熔渍工艺制备了多孔聚醚醚酮（PEEK）发汗式自润滑材料,并分别考察了成型压力、造孔剂含量和润滑油脂种类对PEEK多孔自润滑材料的摩擦磨损性能的影响。结果表明,压力为100MPa,NaCl的质量分数为30%,采用通用锂基脂时,所得多孔PEEK自润滑材料的磨损率最低,200N下磨损率为2.73×10^-16m^3/（N.m）,与纯PEEK干摩擦相比耐磨性提高了1245倍,其耐磨性较经典的炭纤维增强PEEK复合材料还提高了32倍。研究表明,多孔结构能够储存润滑油,在摩擦过程中能通过发汗作用在对偶面上形成稳定连续的油膜而起到良好的润滑作用,从而大幅降低复合材料的摩擦系数和磨损率。
关键词:
多孔材料
,
聚醚醚酮
,
自润滑
,
摩擦磨损
汪怀远
,
于贞
,
朱艳吉
,
王宝辉
材料导报
低维钛基材料在催化、光、电、聚合物增强等领域具有巨大应用潜力,对其形貌的控制是为了得到更优良的性能.综述了水热合成反应条件对低维钛基结构可调控合成的影响,重点从微观角度阐述了无模板条件下不同形貌合成间的内在联系及形成机理;介绍了不同形貌低维钛基材料的应用,展望了其未来研究发展方向及其在新领域的应用前景.
关键词:
低维钛基材料
,
水热法
,
调控
,
形成机理
汪怀远
,
杨淑慧
,
张帅
,
汪桂英
,
朱艳吉
,
林珊
高分子材料科学与工程
树脂基复合材料导热困难,聚热严重,所以端面摩擦热对其使用性能起到关键作用.文中根据聚醚醚酮(PEEK)复合材料在持续旋转双环摩擦运动作用下端面摩擦热产生的特点,运用有限元方法建立二维轴对称模型,研究复合材料的实时温度场分布,分析端面摩擦热对复合材料摩擦学性能的影响.最后,选取纯PEEK来验证模拟方法的可行性.研究结果表明:模拟得到的最高温度值和实测值误差小于2％,有限元方法可以比较准确地预测树脂基复合材料在连续的摩擦过程中任意时刻任意位置的温度值,可为树脂基复合材料的摩擦学应用及设计提供参考.
关键词:
聚醚醚酮
,
复合材料
,
端面摩擦热
,
有限元
,
温度场
汪怀远
,
王恩群
,
孟旸
,
朱艳吉
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.000101
以NH4HCO3为造孔剂,碳纳米管(CNTs)为纳米级纤维填料,采用简单的喷涂工艺制备出超双疏耐磨聚苯硫醚(PPS)基涂层.采用扫描电镜(SEM)、接触角测量仪分析涂层的表面形貌和疏水、疏油性能.采用定载砂纸打磨法测试双疏涂层的耐磨损性能.结果表明:造孔后的涂层表面粗糙,表面的多孔结构和CNTs构成了特殊的微纳二元复合网络结构.当NH4HCO3的含量为5％(质量分数)时,涂层实现超疏水和超疏油,对水、甘油和乙二醇的接触角分别为162°,158°和152°.用砂纸反复打磨10000次后,涂层表面轻微磨损,仍保持了高疏水效果,具有良好的耐磨性能.
关键词:
超双疏
,
复合材料
,
聚苯硫醚
,
耐磨
,
纳米结构
,
表面
王超
,
汪怀远
,
李美玲
,
朱艳吉
高分子材料科学与工程
doi:10.16865/j.cnki.1000-7555.2016.07.011
分别研究了不同质量分数的纳米SiC填充碳纤维/聚醚醚酮(CF/PEEK)和钛酸钾晶须/聚醚醚酮(PTW/PEEK)复合材料在pH=1的硫酸溶液中的耐蚀性能和摩擦学性能.采用电化学工作站评价复合材料的耐蚀性能,使用差热分析仪与扫描电镜分析了复合材料的玻璃化转变温度与磨损面的形貌,并讨论了复合材料的防腐和耐磨机理.结果表明,在腐蚀性介质中质量分数2.5％纳米SiC增强复合材料的耐蚀性最佳,此时纳米SiC增强PTW/PEEK复合材料的耐蚀性能优于纳米SiC增强CF/PEEK复合材料.在酸性环境下,2.5％纳米SiC增强复合材料的摩擦学性能最佳,在滑动摩擦过程中,PTW不但起到了承载的作用,而且暴露的PTW可以填充到对偶面的划痕之中,减小了纤维对复合材料的刮擦以及磨粒磨损程度,所以相同含量纳米SiC增强PTW/PEEK复合材料优于CF/PEEK的摩擦学性能,其耐磨性是CF/PEEK复合材料的5倍.
关键词:
聚醚醚酮复合材料
,
纳米SiC
,
碳纤维
,
钛酸钾晶须
,
摩擦磨损
,
腐蚀
,
酸溶液
