柔性石墨的开发和应用

本文介绍了国产柔性石墨的主要性能,并与日、美、法等国的同类产品作了比较。列举了使用国产柔性石墨作为新型密封材料的设备规格、工况条件、应用效果以及所取得的经济效益。     

柔性石墨在化工设备中作密封材料的应用

本文介绍了柔性石墨作为化工设备中静、动密封材料的应用情况,分析了柔性石墨可作为动密封材料的主要依据,並对如何应用该材料提出了看法。     

柔性石墨和编织聚四氟乙烯密封填料的初步应用

本文概述了泥浆泵轴封的内泄和外漏对氧化铝和水泥等生产工艺能耗的影响;分析了填料轴封防治泄漏的基本条件;介绍了柔性石墨和编织聚四氟乙烯填料等新颖密封填料的耐磨减摩性能,并结合实际应用探讨了其寿命延长的措施。     

柔性复合材料及其应用

本文综述了目前柔性复合材料的研究。柔性复合材料具有大变形和非线性弹性的特点,基本分析建立在经典的层合理论和非线性弹性力学的基础上。这种材料的应用实例有帘子线/橡胶复合材料,涂层纤维织物,以及含波纹纤维的复合材料等。      

石墨填料在压缩机上的应用

石油五厂两套生产润滑油的酮苯脱蜡装置,共有苏产AДК-40/73型氨压缩机9台(轴功率625千瓦,转数167转/分,行程550毫米,活塞杆直径100毫米,低压缸出口压力5公斤/厘米~2,高压缸出口压力14～16公斤/厘米~2)。该机是酮苯装置生产润滑油的关键设备,原设计活塞杆密封是采用铸铁六瓣组合填料,由于使用周期短,一般不到三个月就要更换,活塞杆也因严重磨损而更换频繁,而且铸铁填料需要人工研磨,增加维修时间,该机型的填料密封问题严重地影响着我厂润滑油的生产。     

浸渍金属碳石墨的性能和应用

本文介绍了东新电碳厂浸渍金属碳石墨材料的性能及应用,同时介绍了国外同类材料的概况。     

浇铸型锡青铜镶嵌石墨轴承及其应用

本文首先简要地介绍浇铸型锡青铜镶嵌石墨轴承。这种轴承系由自润滑性能良好的优质人造石墨材料与具有良好耐磨性能的ZQSn6-6-3锡青铜在熔融状态下按照设计的形状浇铸复合后加工而成。这是一种在高温、低速、重载条件下具有良好耐高温性和耐磨性的新型自润滑轴承,可以广泛地应用于机械、化工、冶金和纺织等部门。 S-60M隧道窑窑车轴承原为我厂自行设计制造的非标准滚针轴承。使用时采用二硫化钼钙脂润滑。由于隧道窑内温度较高,轴承负荷较大,窑车运行一周后,滚针轴承内的     

Fe-Mo-石墨和Fe-Mo-Ni-石墨的高温摩擦磨损行为

采用粉末冶金技术制备了Fe-Mo-石墨材料(FM)和Fe-Mo-Ni-石墨材料(FMN),分析了其显微组织及组成,并研究了其在室温、320 ℃和450 ℃下的摩擦磨损性能.结果表明:FM 和FMN两种复合材料主要含有铁素体、珠光体、Fe₃Mo金属间化合物、Mo₂C、Fe₂MoC以及少量石墨,各相分布均匀.FMN较FM珠光体数量要少, Ni元素的加入在一定程度上抑制了珠光体的生成;室温条件下,富含石墨的摩擦层发挥了减摩作用,而在高温条件下,复合材料中的石墨与对偶表面生成的Fe氧化物Fe₂O₃+Fe₃O₄+FeO·Cr₂O₃对其减摩降磨至关重要.     

碳石墨材料在锅炉回转式预热器上的应用

锅炉回转式空气预热器上所用推力轴承的周围介质是热空气和烟气,工作温度较高(150～400℃)。过去,这类轴承均采用推力向心球面滚柱轴承,为使该轴承得到良好的润滑而平稳地工作,需要安装庞大的冷却和润滑装置。这不仅增大了日常的维护保养工作量,而且经常出现跑、冒、滴、漏油等现象。为简化结构和克服上述缺点,我们用碳石墨轴承代替原滚柱轴承进行了运转试验,经过三年多的实际运转试验证明:采用自润滑的碳石墨推力轴承(在干摩擦条件下)代替原预热器主轴上用油润滑的滚柱轴承是可行的,试用结果是成功的。现将应用试验情况简介如下:     

柔性力敏导电高分子复合材料应用研究进展

柔性力敏导电高分子复合材料在可穿戴人-机交换界面、医疗监控、便携式运动设备及仿生机器人等领域具有巨大的应用前景。本文详细介绍了力敏导电高分子复合材料的导电逾渗理论、响应机理和灵敏度,综述了不同类型力敏导电高分子复合材料的力-电响应特性,总结了数值模拟方法在力敏导电高分子复合材料领域的研究现状,最后展望了力敏导电高分子复合材料的未来发展。     

青铜—石墨系含油自润滑复合材料的研究与应用

作者在青铜-石墨系材料中添加适量的锡、二硫化钼等,研制出几种含油自润滑复合材料。试验结果表明,这些材料的机械强度和摩擦磨损性能比青铜-石墨系材料的均有不同程度的提高,且其含油率和几种典型的物理机械性能都达到或超过了国内外同类材料的水平。文章还举例说明了青铜-石墨系含油自润滑复合材料实用范围的广泛性。     

铁-石墨系含油自润滑复合材料的研究与应用

作者在铁-石墨系材料中添加适量的青铜、二硫化钼和铅,研制出了几种含油自润滑复合材料。这些材料的机械强度和摩擦磨损性能均比铁-石墨系材料的有不同程度的提高,并且比日本同类产品的好。通过多方面的实用证明,铁-青铜-MoS_2-石墨系含油材料适合于在较高负荷和较高速度下长期使用。为了更进一步地扩大材料的应用范围,作者还就今后的工作提出了若干重点研究的方向。     

柔性电子器件的应用、结构、力学及展望

新的结构布局在延展性要求极高的器件中具有很大的应用潜力, 而使用较成熟的刚性技术制成的器件很难达到延展性要求. 将柔性技术应用到刚性电路中产生具有相同性能且能拉伸、压缩和弯曲的柔性集成电路, 这在健康监测器和表皮电子系统等领域具有重要的应用. 优化柔性电路结构, 研究其力学性能能提高系统的延展性. 本文对这些系统的应用、柔性电路的结构布局、力学行为进行总结概述. 最后, 就柔性电子器件未来研究的方向提出几点观点.     

以石墨为静块的机械密封在我厂的应用

以石墨为静块的机械密封适宜于化工厂高温、高压、易燃,易爆、腐蚀性大的介质之泵上使用,我厂就有数百台泵均采用这种机械密封,其密封方式有四种: ①旋转式外装外流全平衡型单端面密封; ②旋转式外装外流部分平衡型单端面密封; ③旋转式非平衡型双端面密封; ④旋转式部分平衡型双端面密封。     

虚位移场方法在石墨材料力学参数测量中的应用

光测实验技术在现代力学研究中得到了广泛的应用。对于材料力学参数如杨氏模量和泊松比的测量,可利用典型加载试验如拉伸试验、弯曲试验并结合光测方法(如云纹和数字图像相关技术)得到位移值,利用载荷信息和应变场信息通过计算获得相关的力学参数。本文利用虚位移场方法测量石墨材料的力学参数。结合石墨材料的三点弯曲实验,由数字图像相关法测量得到试件表面的非均匀变形场。通过选择两组不同的虚位移场,可以反算出材料的力学参数:杨氏模量和泊松比。结果表明这种方法可以有效测量石墨材料的弹性参数。该方法可望在材料力学行为检测中得到推广应用。     

柔性关节-柔性臂空间机器人的神经网络自适应反演控制及双重柔性振动抑制

空间机器人系统的柔性主要体现在空间机器人的臂杆和连接各臂杆之间的铰关节。由于空间机器人系统结构的复杂性,以往研究人员对同时具有柔性关节和柔性臂的系统关注不够。为此探讨了参数未知柔性关节-柔性臂空间机器人系统的动力学模拟、轨迹跟踪控制算法设计和关节、臂杆双重柔性振动的主动抑制问题。首先,采用多体动力学建模方法并结合漂浮基空间机器人固有的线动量和角动量守恒动力学特性,推导了系统的动力学方程。以此为基础,考虑到空间机器人实际应用中各关节铰具有较强柔性的情况,引入一种关节柔性补偿控制器解决了传统奇异摄动法应用受关节柔性限制问题,导出了适用于控制系统算法设计的数学模型。然后,利用该模型,基于反演思想在慢时标子系统中设计神经网络自适应控制算法来补偿系统参数未知和柔性关节引起的转动误差,实现系统运动轨迹跟踪性能;针对快时标子系统,设计了鲁棒最优控制算法抑制因柔性关节及柔性臂引起的系统双重弹性振动,保证系统的稳定性。最后,通过仿真对比实验验证了所设计控制算法的有效性。     

柔性牵引杂谈

动力源柔性牵引工作部件方式广为使用.悬挂的撞木摆动可减轻地面不平对冲车的影响,周期性地施加载荷可使摆幅增大, 得到较高撞击速度.大锤软柄的弹性变形延缓锤头加速、降低瞬间出力,而变形恢复又可使锤头进一步加速,且能减缓作用于手的反震力.扁担振动可使挑担者在肩部承载较小时迈步向前. 操作节奏是实现柔性牵引优良性能的关键.     

氟化石墨润滑性能的研究

氟化石墨是一种新型固体润滑剂。文中对其结构、物理性能作了简要介绍,着重研究了其粉末、擦入膜和粘结固体润滑膜在不同温度和环境下的润滑性能,以及作为滑润脂添加剂的效应。文中推荐的含氟化石墨的IF-1干膜具有低的摩擦系数和长的耐磨寿命。当加到润滑脂中时也可以改善脂的抗摩性和耐温性。氟化石墨可以以不同形式应用于各种特殊环境中。     

石墨相形态对铜/石墨复合材料摩擦学性能和可靠性的影响

采用真空热压烧结工艺制备了石墨相形态为粉体(粒径约5 μm)、鳞片状(粒径445~636 μm)和近球形颗粒状(粒径200~300 μm)的铜/石墨复合材料,考察了以Al₂O₃陶瓷为摩擦副条件下石墨相形态对铜/石墨复合材料摩擦磨损性能及作用机制的影响,并探讨了材料在外载作用下的可靠性. 结果表明:石墨相形态不同时,石墨相和金属铜在材料中的分布方式也随之改变,进而影响到材料的摩擦学性能和力学性能. 在保持复合材料中石墨相含量不变的基础上,将石墨相形态从微米级粉体转变为各向异性的大块鳞片状石墨,再转变为各向同性较好的大尺寸近球形颗粒状石墨时,石墨相在材料中与金属铜形成的弱界面含量逐渐减小,金属铜的三维连续性变得更好. 材料在受到外载破坏时,从石墨相与铜基体界面萌生裂纹的扩展应力可被连续金属铜及时吸收钝化,使材料抵抗裂纹破坏的能力明显提高. 当石墨相为近球形颗粒状时,材料的抗弯强度、抗压强度、断裂韧性和冲击韧性分别高达155.4±3.6 MPa、353.5±24.7 MPa、5.3±0.6 MPa·m1/2和4.0±0.4 J/cm2. 此外,石墨相形态对材料的摩擦学性能也有重要影响,当石墨相以粉体形态存在时,石墨相与金属铜间形成的弱界面越多,铜基体的连续程度被石墨显著割裂,在摩擦力作用下割裂的铜颗粒易被剥离进入摩擦界面,与摩擦副形成“三体”磨损,导致材料的大量磨损. 当石墨相以鳞片状形态存在时,石墨相的聚集程度相对增加,使得金属铜的连续程度相对提高,可避免发生类似复合粉体形态石墨材料的磨损. 但是,鳞片状石墨呈大块片层状,形状各向异性,随着材料表面鳞片石墨的摩擦损耗,或者垂直于材料表面的鳞片石墨较多时,将造成摩擦副间摩擦系数较大的波动. 当石墨相为近球形颗粒状时,较为均匀的石墨相空间分布状态、三维连续结构的铜基体和润滑相/承载基体呈现的软/硬交替结构使得铜/石墨复合材料具有低且平稳的摩擦系数以及优异的减摩抗磨性能. 本文中以Al₂O₃栓为摩擦对偶时,复合材料的摩擦系数和磨损率分别低至0.13±0.02和5.4×10?6 mm3/(N·m).      

柔性触觉传感器的研制

本文研制了一种柔性电容式触觉传感器,用来实现对法向力与切向力的测量。该传感器采用超弹性柔性电极,与传统金属电极相比具有更高的灵敏度与柔韧性。传感器采取了上下两层的四电容结构,从而对三个方向的力有不同的灵敏度,并通过对外力作用所引起的四个电容值变化进行组合运算实现对外力的检测。通过一系列实验测试了传感器的输出特性,实验结果表明传感器可以实现对法向力与切向力的测量。其中,x,y,z三个方向力的灵敏度分别可以达到2.356pf/N、2.122pf/N和0.243pf/N。此外,通过对传感器的拉伸测试表明,所研制的柔性电极传感器可以承受大于25%的拉伸率而不被损坏,而普通金属电极传感器则最大只能承受3.13%的拉伸率。