冯新
,
汪怀远
,
王昌松
,
史以俊
,
陈东辉
,
陈卫平
,
陆小华
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2006.03.025
为研究钛酸钾晶须(PTW)对聚四氟乙烯(PTFE)复合材料性能的影响,本文详细地考察了PTW表面改性和含量对PTFE复合材料的力学、耐磨以及热性能影响.结果表明:改性后PTW表面能由69.2 mJ/m2降到50.7mJ/m2,分散性得到明显改善.PTW增强PTFE复合料的上述性能比纯PTFE的分别提高了19%、34%、3%、9%和10倍.SEM表明:PTW-PTFE的内部结构比GF-PTFE均匀致密.复合材料的力学性能最佳点出现在PTW含量为5～10wt%之间,具有纳米填料增强复合材料的特点.
关键词:
钛酸钾晶须
,
聚四氟乙烯
,
表面改性
,
力学性能
,
热变形温度
,
摩擦
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
孙庆杰
,
冯新
,
汪怀远
,
史以俊
,
陆小华
高分子材料科学与工程
利用同种材质的硅灰石填料有着不同的形貌(纤维状和粒状)和尺寸(d=10μm～60μm;l=50μm～60μm)的特征,考察了填料的形貌和尺寸因素对聚四氟乙烯(PTFE)复合材料磨损性能的影响,并探讨了其影响机理.研究发现,在低载荷下,对于同样尺寸的填料,粒状填料比纤维状填料填充的PTFE复合材料有着更好的耐磨性;而对于纤维状填料,小尺寸填料填充的PTFE复合材料有着更加优越的耐磨性能.在高载荷下,情况则完全相反,此时大尺寸及纤维状填料填充的PTFE复合材料的耐磨性能更加优越.
关键词:
硅灰石
,
摩擦磨损
,
聚四氟乙烯复合材料
,
尺寸形貌
,
载荷
朱银华
,
陈闪山
,
陆小华
,
杨祝红
,
冯新
,
汪怀远
催化学报
从钛钾比较高的二钛酸钾晶须出发,通过离子交换和热处理等步骤制备了具有不同微观结构的晶须状TiO2,然后通过均相沉积-沉淀法在制得的TiO2上担载1%的Au.采用X射线衍射、扫描电镜、低温N2吸附-脱附及透射电镜等技术对催化剂样品进行了表征,并测定了其催化CO氧化反应性能.结果表明,600℃处理所得晶须状TiO2载体(T(600))具有丰富的介孔结构,比表面积为59 m2/g,平均孔径为11 nm,担载Au后其孔道结构保持良好,而800℃处理所得晶须状TiO2样品(T(800))孔结构完全坍塌,但仍保持纯锐钛矿晶型.在相同担载条件下Au/T(800)上的Au颗粒尺寸明显小于Au/T(600)上的,但两者催化CO氧化反应活性相差不大,CO完全转化温度分别为80和70℃,活性均比Au/P25的高.
关键词:
金
,
晶须状氧化钛
,
一氧化碳
,
氧化
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
,
林珊
,
王宝辉
,
杨淑慧
,
闫雷
,
王超
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及纳微多尺度协同设计制备了自身发汗式多级孔活性炭纤维(ACF)/聚四氟乙烯(PTFE)/聚醚醚酮(PEEK)复合材料.考察了ACF、微米级造孔剂NaCl含量及载荷对其摩擦学性能的影响.结果表明,当介孔ACF总质量分数为8％、NaCl总质量分数为30％所得多级孔ACF/PTFE/PEEK复合材料摩擦系数和磨损率最低,载荷为200N时,摩擦系数、磨损率分别为0.0259、5.26×10-16m3/N·m,较经典炭纤维增强PEEK复合材料摩擦系数减少86％,耐磨性提高了16倍.研究表明,介孔ACF在材料内部形成了贯通型三维网络毛细管道,如同人体汗腺机制,使微米级孔中储存的润滑脂在载荷和温度的作用下能在摩擦面上形成较好的润滑油膜,并且ACF能起到部分骨架支撑作用,因而ACF在材料中起到很好的减摩耐磨作用.
关键词:
聚醚醚酮
,
活性炭纤维
,
纳微多级孔
,
自润滑
,
减摩耐磨
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
