塑料复合材料与金属对摩时的磨损

在设计时,增强热塑性塑料零件一个常见的问题是缺乏磨损性能的数据。最近的研究提供了有关塑料与金属磨擦面磨损性能的新数据可弥补这一不足。     

钛合金表面抗摩镀层的应用与发展前景

钛合金是一种通用的结构材料,具有无磁性、高的抗腐蚀性和高的比强度等物理机械性能。目前,钛及其合金的主要使用部门是航空和宇航工业。据报道,这种金属的83％应用在音速和超音速飞机、火箭弹和宇宙飞船的各种结构部件上。 然而,未经强化处理的钛及其合金的抗摩性质都很差,钛对钛或其他金属的干摩擦系数高达0.48～0.68,这就严重地限制了它们的实际应用。为了提高钛合金的抗摩性质,人们已制定了以下三类可行的方法:     

芳香尼龙(FN)制品的抗摩性能

本文介绍了芳香尼龙的合成方法、压制工艺及其制品的摩擦磨损性能。作者考察了负荷、速度等条件对其制品的摩擦性能的影响。结果表明添加石墨填料的制品,其摩擦性能优于聚酰亚胺。特别是在油润滑条件下,芳香尼龙制品的抗磨性比聚酰亚胺、黄铜等材料都好。     

两种高分子抗摩涂层的摩擦磨损特性

高分子抗摩涂层是以聚合物基的复合材秆涂复在摩擦面上形成的减摩耐磨涂层。本文论述了高分子抗摩涂层在不同速度、负荷、润滑介质条件下的摩擦磨损性能以及PV值试验的结果,并讨论了涂层材料的组份对涂层摩擦磨损性能的影响。     

高含量SiC颗粒增强铝基复合材料的增摩特性研究

汽车轻量化是当今汽车工业发展的主旋律.针对制动盘的轻量化,研究了SiC颗粒增强铝基复合材料与摩擦材料干滑动的摩擦行为,并探讨了其增摩的机理.结果表明:随SiC质量百分数从50%增加到55%,最大静摩擦系数增大了约80%.两对摩擦副的静摩擦系数随压力增大均明显增大,随滑动速度提高则呈先增后减的趋势.干滑动摩擦导致的摩擦表面温度升高造成基体软化,增强相脱落,且使得磨损机理由磨粒磨损向黏着磨损转变,从而严重影响摩擦系数的稳定性.     

铁基含油复合材料的研制与应用

作者研制了一种铁基含油自润滑复合材料,本文中报导了其摩擦学及机械-物理性能,还介绍了负荷、速度和运行时间对这种材料摩擦学性能的影响。在长风牌洗衣机上的台架试验结果表明,利用该材料制作的滑动轴承可达到1000小时以上的使用寿命,满足了使用要求。现已为长风厂提供了70万件合格产品供装机使用。     

T22铁基粉末冶金摩阻材料的研制与应用

重载机械的发展对摩阻材料提出了更高的技术要求。铁基粉末冶金摩阻材料是以铁为基体,含有适量摩擦组元和润滑组元的多相复合材料,成本较低,适用于制作重载机械制动瓦。作者介绍了自行研制的用于制作装甲履带车辆制动瓦的T22铁基粉末冶金摩阻材料的基本组成和性能,并将这种制动瓦与铸铁瓦进行了对比试验,表明前者不仅在热稳定性和耐磨性上都明显地比后者的好,而且它还具有车辆减速度高、制动距离短和使用寿命长等优点,可以满足转向灵活、使用可靠的要求,提高了装甲履带车辆的机动性。     

聚四氟乙烯织物-树脂基复合材料的研制

本文介绍了聚四氟乙烯织物-树脂基复合材料的研制工艺、结构特性、摩擦磨损及机械性能。它的结构特性为表面层起自润滑和抗磨损作用,基体材料起支承负荷的作用,充分发挥了材料各自的性能。由摩擦磨损和机械性能表明它是一种优良的固体润滑材料。     

头盔用复合材料抗侵彻性能研究进展

对头盔用复合材料抗冲击性能的研究及其主要成果进行了总结和评述,包括所用材料的冲击动力学性能、头盔结构在冲击下的损伤和破坏特点、其能量吸收机制的理论分析和数值模拟等几方面,提出了一些亟待深入的研究方向．     

一种新型金属陶瓷摩阻材料的研制及其综合性能考察

作者针对三峡升船机机构对摩阻材料的特殊要求,开创性地研制了一种新型的金属陶瓷摩阻材料——HFPM-91。该材料在高比压(>10MPa)和无磨合条件下具有高而稳定的摩擦系数(≥0.55),即使在水湿的工况下和偶件发生锈蚀的情况下,其高摩擦系数也基本不变。除此以外,该材料还具有比重小和强度高等优点。     

复合材料层板的抗贯穿机理与模拟研究

为了研究树脂基纤维增强复合材料层板的抗侵彻贯穿机理和动态力学行为与抗侵彻毁伤的关系, 通过球形破片模拟弹贯穿实验表征了复合材料层板抗高速侵彻的吸能特性;通过高速摄影技术分析了层板 贯穿过程的瞬态变形失效特点;采用CT扫描成像及SEM 电镜分析等手段研究了复合材料层板的抗贯穿破 坏耗能模式。实验结果显示,高速冲击下层板抗贯穿吸能与入射速度成正比;高速侵彻过程是复合材料层板 高应变率变形的动态过程,高应变率动态力学行为对复合层板抗贯穿吸能特性影响显著;冲击波在层板中的 传播特性决定了不同破坏模式阶段的划分以及损伤区域的范围。基于复合层板高速贯穿下的动力学瞬态分 析,建立了复合层板抗高速侵彻吸能的两阶段动态破坏模型,模型计算值与实验值符合良好。研究结果表明, 应变率效应与惯性效应在复合材料层板抗侵彻性能分析中是不可忽视的2个关键因素。     

超高性能水泥基复合材料的抗爆炸性能

用大掺量超细工业废渣取代水泥,最大粒径为2.5 mm的天然砂取代粒径为600 m的磨细石英砂,并掺加高弹高强粗集料(最大粒径分别为15、10 mm的玄武岩石子),制备出不同强度等级的超高性能水泥基复合材料(UHPCC).对9块靶体进行了接触爆炸实验,对比分析了靶体材料的爆炸破坏现象,结果表明,制备的超高性能水泥基复合材料具有优异的抗爆炸、抗震塌性能.由爆炸漏斗坑尺寸计算分析得到3种材料的抗爆炸系数,分析表明其抗爆炸系数与材料本身的抗拉强度的平方根成反比,提出了超高性能水泥基复合材料爆炸漏斗坑深度计算公式,以期为防护工程材料的设计提供参考.     

复合材料结构抗撞击损伤设计分析技术

着重叙述复合材料雷达罩、机/尾翼前缘结构的鸟撞损伤和整体油箱的战伤分析技术及其抗强撞击生存力设计要求及其准则,供型号研制应用.     

几种高温自润滑复合材料的研制与性能研究

针对某发动机配气阀座和阀体上平衡活塞用材的实际需要，利用中频感应加热的热压法研制出以超级镍合金为基体，以银和石墨为润滑相和以ＳｉＣ硬质微粒为弥散相的不同配方的几种高温自润滑复合材料，并就其物理机械性能和摩擦磨损性能进行了系统的试验研究与对比，从中筛选出一种制作成配气阀座和平衡活塞，在某发动机的规范工况下正常运行了１２００秒，各项技术指标均已达到规定的要求。     

耐磨碳／碳复合材料的研制及其制动性能

针对常规化学气相沉积碳／碳复合材料存在的制备周期长和工艺过程繁杂等问题，在大量试验研究的基础上，通过对常规压差法化学气相沉积工艺进行重大改进，设计出了一种新的沉积室和气体快速定向流动装置，并且配合沉积工艺参数的调整，成功地利用这种改进压差法制备出了碳／碳复合材料．利用这种方法不仅使制备周期缩短到改进前的４０％，省去了常规化学气相沉积法中反复进行的中间机械加工和高温热处理工序，而且大幅度降低了制备成本．全尺寸试样（１∶１）惯性动力试验表明，所得制品不仅具有良好的摩擦磨损性能．制动力矩－速度关系曲线平稳和磨损率低等优点，而且刹车盘表面光滑，未发现碎裂和分层等现象，符合飞机等刹车制动的使用要求     

超高性能水泥基复合材料抗多次侵彻性能研究

采用普通混凝土成形工艺和热水养护制度,制备出了抗压强度120~250 MPa的超高性能水泥基 复合材料。在获得优异静态力学性能的基础上,进行了超高性能水泥基复合材料抗多次侵彻研究,分析了侵 彻过程中的靶体破坏形态。根据获得的侵彻深度数据,在J.T.Gomez等提出的多次侵彻模型基础上,修正了 与靶体抗压强度有关的多次侵彻深度计算经验方程。     

瞬变流摩阻计算及摩阻对水力瞬变的影响

摩阻损失的精确计算对于长输管道的水力瞬变分析是很重要的一个环节、过去为减少计算工作量，采用固定摩阻系数和流量一阶近似法计算瞬交流摩阻，精度有限．本跟踪液流流态变化，采用变摩阻系数和流量二阶插值法计算瞬交流摩阻，提高了摩阻计算精度．同时，从理论上分析了管道摩阻对水力瞬变的影响，澄清了一些模糊认识．     

固体润滑透平轴承 第二部分:在316℃下与钢对摩的复合材料的发展

对自润滑聚合物复合材料在316℃(600°F)下于空气中与AISI M-5C钢相对滑动时的摩擦学特性进行了测定。所有的复合材料均含有4种组分——聚酰亚胺树脂基体,增强用三维正交法织成的石墨纤维编织物、无机固体润滑剂填料和磷酸氢二铵[(NH_4)_2HP0_4]粘结剂。结果表明,被评价的15种配方中的8种都具有低摩擦系数、低磨损和好的转移膜。评价了各种复合材料中组分的改变对摩擦学性能的影响,并且发现纤维类型的影响最大, 为了实现气体透平发动机高速推力轴承的固体润滑,选定了一种机械和摩擦学综合特性最好的复合材料制作轴承保持器。     

多壁碳纳米管-高聚物纳米复合材料的抗蠕变性能

通过双螺杆挤出机和模压成型设备制备了两种不同长径比的多壁碳纳米管(MWNT)增强的聚丙烯(PP)纳米复合材料.实验表明,通过添加1%体积含量的MWNT,聚丙烯的抗蠕变性能得到很大提高,即长时间加载后,基体的蠕变变形量和蠕变率均显著降低.同时,在特定载荷下,纳米复合材料的蠕变寿命比纯基体提高了10倍.几种载荷传递机理导致了材料抗蠕变性能的增强:(1)碳纳米管和基体之间较好的界面性能,(2)碳纳米管限制了基体内无定型分子链的活动性,以及(3)碳纳米管的较高的长径比.差分热扫描(DSC)的结果显示了材料蠕变前后结晶的变化和载荷传递机理分析是一致的.这些实验结果显示,在不增加成本的基础上可以大大提高抗蠕变的聚合物纳米复合材料的工程应用.