紫外光辐照钕系聚丁二烯的谱学研究

用^1H NMR谱,^13C NMR谱,二维谱,X-射线衍射等方法研究了钕系高顺式聚丁二烯橡胶（NdBR）在强UV光辐照前后的分子微观结构的变化情况．结果表明NdBR随着UV光辐照时间的增加,侧链乙烯基端基双键比主链端基双键更易发生氧化反应．并且NdBR样品的半峰宽值逐渐增加,表明NdBR在Uv辐照过程中发生了部分交联反应．样品的X-射线衍射谱图中结晶峰强度随UV光辐照时间的增加逐渐降低,表明样品的晶形无序程度增加了．     

残余奥氏体含量对马氏体高强钢滑动磨损性能的影响

对3种不同残奥(RA)含量的马氏体高强钢进行干滑动摩擦磨损试验, 研究RA含量对其磨损性能的影响. 利用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪等对试验后的磨损表面及横截面显微组织进行表征. 结果表明, RA含量越高, 磨损表面越光滑, 摩擦系数和磨损率越小, 也即马氏体高强钢的耐磨性越好. 磨损引起的大应变使RA发生应变诱导马氏体相变, 导致硬度和硬化层厚度显著增大. RA含量最高的HT3试样的硬度提高了18.3%, 硬化层厚度达70μm. 相比RA含量低的试样, HT3试样表现出很好的耐磨性. 这是因为马氏体相变使硬度逐步增加, 抗裂纹萌生能力提高; 同时由于亚表面良好的韧性, 可延缓和阻止裂纹扩展, 使得点蚀和剥落不易形成. 因此, 要提高马氏体高强钢的耐磨性, 除了硬度要求外, 还需要考虑其亚表面韧性.     

密度泛函理论方法研究填料表面对聚合物摩擦化学的影响

采用超声分散法制备出氧化铝、高岭土、氧化硅/聚四氟乙烯复合材料, 使用线性往复摩擦磨损试验机对比三种复合材料的摩擦学性能. 结果表明 质量分数10%的氧化铝、高岭土能将聚四氟乙烯的磨损率降低约4个数量级, 而氧化硅仅能降低约3个数量级. 对金属对偶表面形成的转移膜的形貌和化学成分进行分析发现 氧化铝、高岭土/聚四氟乙烯在金属对偶面上形成了高度羧酸盐化的转移膜. 用密度泛函理论对三种填料表面上碳氟分子吸附过程进行模拟, 结果显示氧化铝、高岭土表面的路易斯酸性位点促进了碳氟分子的脱氟过程, 产生了更多的羧酸螯合物的中间产物; 氧化硅缺少路易斯酸性位点, 因此不能促进高度羧酸盐化的转移膜形成.     

激光能量密度对CoCrFeNiMo高熵合金组织与耐磨性能的影响

通过激光熔覆制备不同激光能量密度下的CoCrFeNiMo高熵合金涂层,研究了不同激光能量密度对涂层微观组织、显微硬度和摩擦学性能的影响.研究结果表明,所有CoCrFeNiMo高熵合金涂层的相都由FCC和σ相组成,具为典型枝晶组织,枝晶区和枝晶间区组成分别是FCC相和σ相.随着激光能量密度的升高,涂层显微硬度先升高后下降,和耐磨性成正相关.当激光能量密度为66.7 J·mm^-2时,涂层显微硬度达到419.8 HV的最高值,耐磨性最好,其原因是较高硬度提高了涂层抗变形能力,有效抵抗了摩擦副对涂层的磨损.由此可见,高熵合金涂层磨损机制由磨粒磨损、黏着磨损和氧化磨损共同作用形成.     

预应力CFRP板平板锚具承载力评估理论与试验研究

为揭示CFRP板平板锚具的锚固机理, 建立了该锚具的承载力理论模型, 并利用该模型预测CFRP板平板锚具的临界锚固长度. 通过试验获得了模型所需的锚固界面剪应力与压应力的关系式. 该模型研究了锚固区界面剪应力的纵向折减及横向压应力分布的不均匀性, 并通过试验测得了界面剪应力的纵向折减系数. 利用上述模型就平板锚具设计参数对锚固性能的影响进行了分析. 结果表明, 界面剪应力折减率随着锚固长度的增大而增大, 横向压应力分布的不均匀性随着锚固宽度的增大而增大, 增大界面压应力和夹板厚度能有效提高横向压应力分布的均匀度; 临界锚固长度随夹板厚度的增大而减小, 且当夹板达到合适厚度后继续增大, 对临界锚固长度的影响逐渐变小; 随着界面压应力的增大, 界面剪应力增大, 临界锚固长度减小; 对于工程常用CFRP板尺寸100mm×2.0mm, 当界面压应力取100MPa, 平板锚具夹板厚度取32mm时, 所需的临界锚固长度为296mm, 对应的锚具设计承载力为480kN, 理论上能使CFRP板抗拉强度获充分发挥.     

自密实轻集料混凝土的离子侵蚀性能及微观机理

为了探明自密实轻集料混凝土(Self-compacting light-weight aggregate concrete,SCLC)离子侵蚀性能及微观机理,采用溶液浸泡法、RCM法分别测试了SCLC35和SCLC50的离子侵蚀性能和氯离子扩散系数,采用ESEM和显微硬度来测试SCLC界面过渡区的微观结构。结果表明,SCLC浸泡在5% Na_2SO_4和5%NaCl混合溶液中强度为先增大后减小,120d左右达到最大值,和浸泡在清水中相比,浸泡龄期120d时强度低3%,浸泡龄期360d时强度低10%左右;SCLC氯离子扩撒系数随龄期增大逐渐减小,SCLC35为9.387×10~(-13) m~2·s~(-1)~4.254×10~(-13) m~2·s~(-1),SCLC50为8.136×10~(-13) m~2·s~(-1)~2.959×10~(-13) m~2·s~(-1),均能达到混凝土氯离子迁移系数中的很好等级,SCLC35和SCLC50具有良好的抗离子侵蚀性能。SCLC的水化产物更加均匀致密,界面过渡区得到显著改善;SCLC50比SCLC35显微硬度值大10kgf·mm~2以上并且从集料区经过过渡区到浆体区显微硬度值逐渐增大:浆体区过渡区集料区,界面薄弱区显微硬度增加,抗离子侵蚀性能得到改善。     

二酯基连接链乙基头基季铵盐Gemini表面活性剂的合成及性质

以长链溴代烷、二乙胺、氯乙酰氯和乙二醇为原料合成了5种新型二酯基连接链乙基头基季铵盐双子表面活性剂Gemini C10,Gemini C12,Gemini C14,Gemini C16,Gemini C18(尾链碳原子数依次为10,12,14,16,18),并研究了它们的表面性能和聚集体形态.结果显示,Gemini C10的临界胶束浓度(cmc)在20～40℃间随着温度升高而减小,而其他4种Gemini表面活性剂的cmc却随温度升高而增大;25℃时Gemini C10～C18在cmc时的表面张力随疏水链长度的增加呈降低趋势;Gemini产物在较高浓度下有囊泡聚集体形成,尺寸为40～200nm.     

新型烷基苯磺酸盐Gemini表面活性剂的合成与性质

以长链烷基羧酸、苯胺和1,6-己二异氰酸酯为原料合成了一类新型烷基苯磺酸盐Gemini表面活性剂,并用红外﹑核磁和质谱进行了结构表征.用表面张力法和稳态荧光法对所合成的疏水链碳原子数分别为8,10,12的烷基苯磺酸盐GeminiⅠ,Ⅱ,Ⅲ的有关性能进行了测定.结果显示,25℃时用表面张力法测得GeminiⅠ,Ⅱ,Ⅲ的临界胶束浓度(cmc)分别为1.2,0.19,0.006mmol.L-1,即随疏水链长度的增加而降低,较传统的单链烷基苯磺酸盐表面活性剂低1～3个数量级,显示出很好的胶束形成能力.用稳态荧光法也得到了类似结果.与类似结构的苯磺酸盐型Gemini表面活性剂相比,该类型Gemini表面活性剂在气/液界面排列的分子面积更大.     

油润滑状态下颗粒尺寸对PTFE/316L密封界面摩擦学行为的影响

磨粒磨损是许多流体机械中橡塑密封件常见的失效形式, 外部入侵的污染物或内部衍生的磨粒往往突破材料的耐磨强韧极限. 本文开展了聚四氟乙烯(PTFE)/316L不锈钢摩擦副在油润滑工况下的磨粒磨损实验. 评价了颗粒尺寸作用下密封副的摩擦学性能和磨损机制. 结果表明 除纯油润滑状态外, 摩擦系数与316L磨痕表面损伤程度与颗粒尺寸呈现负相关, 颗粒临界尺寸前后的颗粒运行行为和损伤机制差异显著. 在颗粒临界尺寸之上时, 完整的颗粒仅钉扎入PTFE磨痕边缘而未能穿越密封界面, 部分被碾碎的颗粒可进入接触区域中心; 随着颗粒尺寸的减小, 单个嵌入颗粒演变为堆积性“颗粒群”, 表现出明显的“砂轮效应”; 在颗粒临界尺寸之下时, 颗粒粒度小于润滑油膜厚度, 摩擦副维持流体动力润滑状态, 摩擦系数较小. 密封界面内的磨粒流不断冲蚀配副金属, 形成特殊的“PTFE-颗粒-316L”三体滚动磨损.     

外力诱导下的高分子链相变

采用nPERMis(new pruned-enriched rosenbluth method with importance sampling)算法,研究了吸附在表面的高分子链在外力诱导下的相变行为.以链长N=60的高分子链为例,在外力的作用下相变临界温度比没有外力作用的相变临界温度要低,并随外力的增大相变临界温度降低,但比热容峰值会增大.当外力f=1.0或者1.5时,在高温区域高分子链形状发生较大变化,但在低温区由于高分子链内部相互作用和界面的吸附作用,高分子链随温度的降低塌缩成与没有外力作用相同的构象.对于不同的链长,在同一外力的作用下,相变临界温度随链长增大而增大,且比热峰值也增大.     

真空中AAO模板上定向碳纳米棒阵列膜的摩擦磨损性能

在多孔阳极氧化铝(AAO)模板上的有序纳米孔中电化学沉积过渡金属Co作为催化剂,通过催化化学气相沉积法在650℃下制备出有序、均匀的定向碳纳米棒阵列膜;采用扫描电镜(SEM)及高分辨率透射电镜(HRTEM)等方法分析定向碳纳米棒阵列膜的微观结构;并利用球-盘摩擦磨损实验仪讨论真空     

橡胶材料摩擦学理论及试验研究进展

橡胶高分子聚合物因其良好的物化和力学特性而被广泛应用于工业领域. 本文首先综述了橡塑摩擦学的主要理论研究成果, 随后从改性、改形、磨粒磨损以及研究方法等方面介绍了近5年来橡塑试验摩擦学的一些研究进展, 最后对橡塑摩擦学可能聚焦的未来发展方向进行了展望.     

180°模具翻转机构的设计与仿真

橡胶硫化完成后, 模具翻转一定的角度可以便于工人取出橡胶制品和清理模具. 为实现中小型模具翻转, 降低劳动强度, 提高生产率, 研究一种180°模具自动翻转机构, 采用SolidWorks建立该机构的三维模型, 并在其motion模块中进行运动学仿真, 得到模具的运动特点. 对翻转机构进行优化分析, 以滑轨宽度为90mm, 限位沟槽宽度为20mm, 求得曲率半径为37mm时, 模具的角加速度最小, 翻转运动最为平稳; 运用有限元软件ANSYS获得翻转设备在极限载荷工作时, 主要受力件固定轴的应力场. 制成样机并经实际应用表明, 设计的翻转机构运行平稳可靠、易于控制, 能更好地满足实际生产要求.     

橡胶增韧高聚物的动态断裂

采用冲击改性的高聚物对材料的断裂能在近瑞利波速Cr时减小的断裂行为进行了研究.设计了基于条带几何形状的实验装置用以探索这些高聚物在快速裂纹传播(RCP)时的脆性行为.发现沿着橡胶增韧聚甲基丙烯酸甲酯(RT-PMMA)的整个试样,尽管有的出现裂纹分叉甚至裂纹俘获静止,其宏观裂纹速度几乎恒定.当材料行为趋于加速裂纹时,临近Cr时断裂能减少,而当由于分叉使力学惯性效应趋于限制裂纹传播速率时,宏观裂纹速度稳定在大约αmb=0.6 Cr,其是RT-PMMA的宏观裂纹分叉速度.因此,对这种材料在宏观裂纹分叉速度时,实验断裂表面能及断裂表面韧性没有单一值.实际上,其宏观断裂表面能值随着失稳形态数目或无效裂纹分叉而增加.     

马协细胞质雄性不育水稻线粒体能量释放特征

测定了马协细胞质雄性不育系及其保持系水稻线粒体能量释放热谱和DSC曲线,探讨了它们在恒温和变温条件下能量释放规律和特性.结果表明马协细胞质雄性不育水稻线粒体在其能量释放过程中放热量较大,能垒较高且机制较为复杂,故其能量释放速率则较其可育系小.     

天然橡胶/顺丁橡胶/杜仲胶并用胶性能的研究

对天然橡胶、顺丁橡胶、杜仲胶三元共混硫化胶的性能进行了研究．试验结果表明，含适量杜仲胶的胶料具有良好的包辊性．掺用杜仲胶的胶料较不掺者定伸应力提高，滚动阻力和压缩生热降低，耐疲劳性能优异，磨耗和干湿路面摩擦因数保持较高水平，即轮胎三大行驶性能问有较好的综合平衡．而杜仲胶对共混硫化胶上述性能的影响在较高交联程度体系和较低交联程度体系不同．通过差示扫描置热法（DSC）分析表明，这可能与杜仲胶在硫化胶中形成的微晶有关，     

活性氧化铝除氟剂的再生性能研究

对活性氧化铝除氟利的再生功能进行了吸脱附性能研究。结果显示，A、B两种不同粒径活性氧化铝除氟剂吸附饱和后，经过再生技术处理，可基本恢复原有除氟性能。在除氟剂A样和B样对氟含量为10mg/L的原水处理试验中，当原水流速分别控制住60mL／min和70mL／min及以下时，其终端流出水中的氟含量均小于1mg／L。实验结果还表明，小粒径活性氧化铝除氟剂具有较好的动力学性能，在吸附速率和相对饱和吸附量等方向优于大粒径活性氧化铝除氟剂，但同时，大粒径活性氧化铝除氟刺再生后可快速恢复绝对饱和吸附量。