不同分子量和交联密度对形状记忆聚酰亚胺摩擦学性能的影响机制研究

近年来由于形状记忆聚合物(SMPs)对热、光、磁和电等外界刺激的自主响应能力，其作为智能润滑材料引起广泛的关注. 本研究中以3，3’，4，4’-联苯四甲酸二酐(BPDA)、4，4’-二氨基联苯醚(ODA)和三聚氰胺为前驱体，制备了一系列不同分子量(M_n)的热塑性(TPIs)和不同交联密度(d)的热固性(CPIs)形状记忆聚酰亚胺，并采用球盘式往复摩擦试验机表征材料的摩擦学性能. 结果表明:两类聚合物不仅具有不同的磨损机制，且随着分子量M_n的增加和交联剂的引入，材料的摩擦系数和体积磨损率显著降低；此外，摩擦过程中局部摩擦热诱发线性聚酰亚胺的局部形状记忆效应，从而在一定程度上增加摩擦系数和磨损率，但热固性聚酰亚胺受材料形状记忆效应的影响相对较小.      

非晶合金结构演变影响玻璃形成能力的分子动力学研究

通过分子动力学方法模拟了Ti75Al25、Ni50Zr50和Cu50Zr50非晶合金的玻璃转变过程, 得到并分析了平均原子体积和双体分布函数等结构参数, 并应用Voronoi多面体指数分析法统计了玻璃转变过程中二十面体及类二十面体团簇的数量, 通过分析团簇在玻璃转变过程中种类和数量的涨落趋势, 研究了非晶原子由短程序连接至中程序再至长程无序的动力学演化过程. 结果表明, 非晶合金的玻璃形成能力以及塑性变形能力与动力学演化过程中Voronoi团簇的种类和数量密切相关. 在玻璃转变过程中局部五次对称性高的团簇倾向于连接在一起形成链,从而密排整个空间, 降低系统的动力学行为从而提高玻璃形成能力. 塑性形变倾向于发生在局部五次对称性较低的区域. 在玻璃转变温度附近团簇种类和数量的突变反映出非晶合金的自组织临界行为, 蕴含着丰富的非线性动力学现象.     

盾构机主驱动密封用聚氨酯脲弹性体密封材料的研究

以聚四氢呋喃二醇(PTMEG)、甲苯2,4-二异氰酸酯(TDI)和3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷(MOCA)为原料，通过使用不同含量的有机硅树脂(PDMS)对其改性，制备了4种浇注型聚氨酯脲弹性体(PUU-s).系统地研究了PDMS的含量对聚氨酯脲弹性体力学性能、耐热性能、耐疲劳性能、可回复性能、耐介质性能以及摩擦学性能的影响.结果表明，PDMS改性的PUU-s弹性体，不仅具有较高的机械性能，且具有优异的耐磨性和耐介质性以及较高的可回复性，可作为苛刻工况下的密封材料.其有望作为盾构机主驱动密封用材料，提高了密封部件的长寿命服役，解决了磨损失效等问题.