刹车速度对C／C复合材料制动摩擦性能的影响

在MM－1000型摩擦磨损试验上考察了碳布叠层结构的C／C复合材料在不同速度下的制动摩擦磨损行为,并用扫描电子显微镜观察分析了试样磨损表面形貌,结果表明：随着刹车速度的增大,摩擦系数增大,在20－25m/s速度范围出现峰值;当刹车速度增大至28－30m/s时,摩擦系数仍保持较高,体现了优良的高能摩擦特性;磨损量在低速时较小,当刹车速度大于15m/s,磨损量迅速增大,低速时磨损表面由一层薄的磨屑层所覆盖,当速度大于15m／s,大量的磨屑形成一层较厚的磨屑层,高速时由于剧烈的氧化和剪切作用,很多基质碳被氧化剥落,炭纤维被磨断、拔出,使磨损增大。     

Preparation of Core‐Sheath Composite Nanofibers by Emulsion Electrospinning

Summary: Uniform core‐sheath nanofibers are prepared by electrospinning a water‐in‐oil emulsion in which the aqueous phase consists of a poly(ethylene oxide) (PEO) solution in water and the oily phase is a chloroform solution of an amphiphilic poly(ethylene glycol)‐poly(L ‐lactic acid) (PEG‐PLA) diblock copolymer. The obtained fibers are composed of a PEO core and a PEG‐PLA sheath with a sharp boundary in between. By adjusting the emulsion composition and the emulsification parameters, the overall fiber size and the relative diameters of the core and the sheath can be changed. A mechanism is proposed to explain the process of transformation from the emulsion to the core‐sheath fibers, i.e., the stretching and evaporation induced de‐emulsification. In principle, this process can be applied to other systems to prepare core‐sheath fibers in place of concentric electrospinning and it is especially suitable for fabricating composite nanofibers that contain water‐soluble drugs.

Schematic mechanism for the formation of core‐sheath composite fibers during emulsion electrospinning.     

A Composite Polymer Film with both Superhydrophobicity and Superoleophilicity

Summary: A composite film composed of porous polyurethane (PU) and polystyrene (PS) microspheres with both superhydrophobicity and superoleophilicity has been prepared. In this film, the dual‐scale structure enhances both the hydrophobicity and oleophilicity of the surface material. The composite film with such an ‘intelligent’ wettability property can be utilized to separate oil and water systems efficiently.

The composite film can be used to separate diesel oil and water.     

高性能超细晶粒金刚石涂层刀具制备及试验研究

采用改进的预处理方法和变参数沉积工艺在硬质合金刀片上制备了超细晶粒金刚石薄膜涂层.通过玻璃纤维增强塑料的车削试验,研究了薄膜与基体之间的附着强度、涂层刀具的磨损和加工工件的表面粗糙度.试验结果表明改进的预处理方法能够有效增强金刚石薄膜与基体之间的附着强度;超细晶粒金刚石薄膜减小了刀具与工件之间的摩擦,降低了刀具磨损,并使加工表面的表面粗糙度显著降低;使用改进预处理方法和变参数沉积工艺制备的超细晶粒金刚石涂层刀具的寿命达到未涂层刀具寿命的8倍以上.     

共混/填充高分子复合材料界面力学行为实验研究进展

本文首先介绍了高聚物复合材料界面微观结构的特点和界面破坏的微观形式, 在此基础上,详细回顾了粒子填充高分子复合材料和共混高分子合金两类材料的界面力学性能实验研究的进展,总结了研究粒子/基体界面力学性能的实验方法和用这些方法获得的实验结果。介绍的实验方法从宏观拉伸实验到细观在位拉伸实验, 从定性的断口形貌分析到定量的界面强度和粘结能计算, 从不同层次和角度阐述了研究界面性能各种方法的优缺点。最后, 作者根据综合分析的结果, 指出了实验研究界面力学性能遇到的主要困难来自实验仪器的局限性和实验方法的匮乏性。为了获得可靠的界面性能, 一方面应该设计出利于表征的界面, 另一方面需要在实验技术上有所创新。相信该文对于深入了解和研究共混/填充高分子复合材料的界面问题, 以及其它类型材料的界面问题具有一定的借鉴意义。      

压电压磁复合材料中一对平行裂纹对弹性波的散射

利用Schmidt方法对压电压磁复合材料中一对平行对称裂纹对反平面简谐波的散射问题进行了分析,借助富里叶变换得到了以裂纹面上的间断位移为未知变量的对偶积分方程．在求解对偶积分方程的过程中,裂纹面上的间断位移被展开成雅可比多项式的形式,最终获得了应力强度因子、电位移强度因子、磁通量强度因子三者之间的关系．结果表明,压电压磁复合材料中平行裂纹动态反平面断裂问题的应力奇异性与一般弹性材料中的动态反平面断裂问题的应力奇异性相同,同时讨论了裂纹间的屏蔽效应．     

Rheological Investigations in Understanding Shear‐Enhanced Crystallization of Isotactic Poly(propylene)/Multi‐Walled Carbon Nanotube Composites

A novel experimental technique to follow the crystallization processes of poly(propylene)/MWCNT composites that experience a steady shear deformation using dynamic melt rheometry is described. The effects of heterogeneous nucleation, temperature, and preshear on the crystallization behaviors were determined. A quantitative evaluation of crystallization kinetics difference between quiescent and preshear conditions could be achieved. By combining rheology with POM, we demonstrate that two different crystallization processes account for the shear‐enhanced crystallization at low and high temperatures, respectively.

     

耐高温、抗冲刷Si-B-O-N系陶瓷透波材料的研究

本研究选择Si3N4-BN-SiO2体系,通过气氛压力烧结工艺(Gas Pressure Sintering,GPS)研制了耐高温、抗冲刷Si-B-O-N系陶瓷透波材料.系统研究了BN和纳米SiO2含量对复合材料力学和介电性能的影响,分析了该材料的显微结构特点及增强机理.实验结果表明:通过控制材料组分和工艺参数的变化,制备的Si-B-O-N系陶瓷透波材料性能良好,弯曲强度:74.7～174.83 MPa;介电常数:3.5～4.2;介电损耗:0.5～4.5×10-3,可满足高性能导弹用陶瓷天线罩对透波材料的要求.     

压电纤维复合材料的静电场分析

采用有限元法分析了外电压作用于压电纤维复合材料时的静电场分布,讨论了静电场对元件极化和作动性能的影响,研究了电极区聚合物的介电常数和厚度尺寸,及其IDE宽度和周期对压电纤维复合材料静电场的影响,研究结果表明:增加电极区聚合物的导电性,压电纤维复合材料静电场可以得到显著提高,最大可以提高54倍;减小电极区聚合物的厚度,同样可以显著提高静电场,最大可以提高55倍.IDE参数对电场的均匀性区域大小和电场强度大小影响也比较大.     

羟基磷灰石/碳纳米管复合材料的制备及表征

主要研究了原位合成法制备羟基磷灰石/碳纳米管复合材料过程中不同因素对最终产物的影响.研究发现浓硝酸氧化处理可以在碳纳米管表面缺陷处引入大量羧基与羟基,这些官能团一方面可以提高碳纳米管在水中的分散性,另一方面在溶液中可以吸附钙离子,进而原位合成复合材料.XRD分析表明pH值是复合材料制备过程中的关键因素,pH＞10时,复合材料中仅有碳纳米管和羟基磷灰石两种物相,其中纳米级的短棒状羟基磷灰石均匀吸附在碳纳米管表面,与之形成较强的界面结合;pH值小于8时,复合材料由层片状的CaHPO4·2H2O和CNTs构成.