POM基MoS_2自润滑复合材料的真空摩擦学特性研究

分别用前驱体分解法与剥层重堆法制备出二硫化钼纳米球(nano-MoS2)与聚甲醛/二硫化钼夹层化合物(MoS2-IC),再利用制备的nano-MoS2、MoS2-IC与微米二硫化钼(micro-MoS2)作为原料制备出POM/MoS2复合材料.在真空摩擦磨损试验机上考察了复合材料的摩擦学性能,结果表明,POM/nano-MoS2复合材料具有最好的摩擦学性能,POM/MoS2-IC复合材料次之,而POM/micro-MoS2复合材料性能与POM比没有改善;SEM分析显示,POM及其复合材料主要发生的是疲劳磨损,POM/nano-MoS2的疲劳磨损最轻,POM/MoS2-IC疲劳磨损最严重,POM与POM/micro-MoS2除了疲劳磨损外,还存在明显的粘着磨损.     

改性生物柴油碳烟的制备、表征及水基润滑特性

为了探索生物柴油碳烟(BDS)作为水基润滑添加剂的应用, 采用热氧化法制备了热氧化处理的BDS(TO-BDS); 通过场发射透射电子显微镜、 X射线光电子能谱仪和Zeta电位仪等表征了TO-BDS的形貌、 组成和分散性, 并与BDS进行了对比; 利用球-盘往复摩擦磨损试验机、 3D激光扫描显微镜、 场发射扫描电子显微镜、 光学法接触角/界面张力仪和拉曼光谱仪考察了含TO-BDS的纯水(H₂O)的摩擦磨损性能和润滑机理. 结果表明, TO-BDS表面的含氧官能团和负电荷比BDS更多, 从而导致TO-BDS在H₂O中具有更好的分散性; 在H₂O中添加质量分数为0.2%的TO-BDS, 可显著改善H₂O的减摩抗磨性能. 这主要是因为在摩擦过程中, TO-BDS起到滚动轴承的功效, H₂O+TO-BDS比H₂O在摩擦副表面的润湿性能更好, 更易于形成润滑膜且TO-BDS会因摩擦力诱导剥离产生石墨片, 从而降低摩擦磨损.     

EAST PF8线圈氦管结构分析和疲劳试验

 为解决EAST PF8线圈氦管在与导体连接的焊缝位置出现的泄漏问题,分析了该氦管的载荷及边界条件,给出了4种载荷组合工况。建立PF8氦管的有限元模型,对4种工况进行了静力学分析。计算结果表明,热载荷和螺管固定支撑板G11变形是焊缝失效的主要原因。在4.5K下对PF8氦管样件进行了疲劳试验,结果表明氦管疲劳寿命超过2×10⁵次,满足使用要求。对PF8氦管进行了修复,使氦管与螺管固定支撑板G11板脱开,避免了额外载荷的作用,满足EAST使用要求。     

化学镀Ni-P薄膜生长过程的Monte Carlo 模拟

运用Monte Carlo 方法和Srolovitz等人提出的Q-state Potts模型对化学镀Ni-P薄膜生长过程进行了计算机二维形貌模拟,考察了薄膜生长时间对晶粒大小的影响.结果表明,晶粒的长大是一个相互吞噬的动态过程,随着薄膜生长,晶粒逐渐变大,单位表面内晶粒数目减少.但是当薄膜生长约500 MCS后,晶粒的平均粒径基本不变,约为9.1个基本单位,相同表面内晶粒数目达到动态平衡,这与实验结果相符.     

聚甲醛／二硫化钼插层复合材料的制备及其结晶行为

采用原位插层聚合方法制备了聚甲醛/二硫化钼(POM/MoS2)纳米复合材料,探讨了POM在MoS2中的插层机理.由X射线衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)对复合材料的结构和形貌进行了表征.XRD谱图显示聚合物插入MoS2层间,层间距由0.613 nm扩大为1.118 nm;TEM照片表明所制备的POM/MoS2为插层型复合材料,MoS2在聚合物基体中分散良好且保持层状结构.利用差示扫描量热法(DSC)对POM及POM/MoS2纳米复合材料的非等温结晶动力学进行了研究,所得数据用修正Jeziorny法进行处理,发现MoS2的加入促进了POM的异相成核,提高了POM的结晶温度及结晶速率.     

混合润滑状态下表面粗糙度对拉深摩擦系数的影响

本文利用带料弯曲拉伸试验机、扫描电镜和表面轮廓仪等设备，探讨了模具和板材的表面粗糙度对拉深摩擦系数和工件表面质量的影响，同时研究了模具表面粗糙度对板材表面形貌的影响，磨擦系数与润滑剂粘度、拉深速度、板材表面粗糙度的三维全图关系，以及模具和板材的表面粗糙度对摩擦系数的协同作用效果．结果表明：提高润滑剂粘度和拉探速度，以及适当地提高板材表面粗糙度有利于降低磨擦，但增大模具表面粗糙度或模具与板材的表面粗糙度同时增大会加剧摩擦磨损．     

lixmos2的制备及其摩擦学特性

采用正丁基锂直接插入法制备出不同插层程度的LixMoS2,并考察了插层反应温度、反应物摩尔量比和反应时间等因素对插层效果的影响. 结果发现,控制反应物n-C4H9Li与MoS2的摩尔比为5～9、插层反应温度为30 ℃左右,在机械搅拌下反应36～48 h制得LixMoS2,在水中剥层后能制得不同插层程度的MoS2悬浮液. 采用XRD对该悬浮液中的MoS2颗粒进行了表征. 结果发现,在LixMoS2中的x值越大制得的MoS2衍射峰宽化越严重,晶粒越小,晶形越差. 在四球摩擦磨损试验机考察了不同插层程度的MoS2悬浮液的摩擦学性能. 结果表明,x值在0.618～1.39范围的摩擦系数和磨斑直径均随着x值的变化先减小后增加,在x为0.75左右时,抗磨减摩性能达到最佳.     

冷挤压成形工艺中润滑特性的研究

文章对冷挤压工艺中的非稳态成形过程进行分析,在考虑金属塑性成形工艺中润滑剂呈非牛顿特性的条件下,运用塑性成形理论和摩擦学原理建立了比较精确的润滑模型,并运用该模型推导出油膜压力、润滑膜厚度、摩擦力的计算公式     

往复滑动干摩擦条件下碳烟颗粒的摩擦学特性研究

采用往复摩擦磨损试验机分别研究了生物质燃油碳烟颗粒和0#柴油碳烟颗粒对滑动干摩擦条件下铸铁/铸铁摩擦副摩擦磨损行为的影响;借助扫描电镜、原子力显微镜和拉曼光谱仪等分析测试设备探讨了不同碳烟颗粒的摩擦学作用机理.结果表明:引入碳烟颗粒后,铸铁摩擦副的摩擦磨损明显减轻,摩擦系数和磨损量均随往复频率的增加而增大;且生物质燃油碳烟颗粒的抗磨减摩效果优于柴油碳烟颗粒.其原因归于碳烟颗粒自身的力学特性、自润滑性以及摩擦副表面特性,主要包括含碳烟颗粒摩擦表面膜的形成、摩擦诱导铁基氧化物的生成,以及摩擦表面有序化碳含量的增加.     

基于球型填充相复合材料有效导热系数的计算

文章运用数值单元体法建立了计算填充二硫化钼聚甲醛基复合材料有效导热系数的模型,提出了用有限元法和用求单元体模型的等效热阻来确定该复合材料等效导热系数2种计算方法,通过计算表明2种方法的计算结果比较接近,并运用上述方法研究了二硫化钼含量对聚甲醛基复合材料导热系数的影响规律.