纳米Al2O3和聚四氟乙烯填充聚醚醚酮基复合材料摩擦学特性研究

以热压成型法制备了纳米Al2 O3 和聚四氟乙烯 (PTFE)填充聚醚醚酮基 (PEEK)复合材料 ,利用销盘摩擦磨损试验机研究了干摩擦条件下纳米Al2 O3 和PTFE填充PEEK的摩擦磨损特性。结果表明 ,纳米Al2 O3 使PTFE填充PEEK复合材料的摩擦磨损特性得到明显改善 ,其改善程度与纳米Al2 O3 的填充量有关 ,当纳米Al2 O3 的含量较低 (3% )时 ,纳米Al2 O3 PTFE PEEK复合材料与钢对偶面产生的磨损模式以磨粒磨损和犁削为主 ;而当纳米Al2 O3 的含量较高 (10 % )时 ,纳米Al2 O3 填充PEEK的磨损模式主要是粘着磨损 ;纳米Al2 O3 的含量为 5 %～ 7%时 ,PEEK复合材料的摩擦系数和比磨损率最低。随着载荷的增加 ,纳米Al2 O3 PTFE PEEK复合材料的摩擦系数将因纳米粒子效应和表面摩擦温升呈现下降趋势     

纳米Al2O3和聚四氟乙烯填充聚醚醚酮基复合材料摩擦学特性研究

以热压成型法制备了纳米Al2O3和聚四氟乙烯(PTFE)填充聚醚醚酮基(PEEK)复合材料,利用销盘摩擦磨损试验机研究了干摩擦条件下纳米Al2O3和PTFE填充PEEK的摩擦磨损特性.结果表明,纳米Al2O3使PTFE填充PEEK复合材料的摩擦磨损特性得到明显改善,其改善程度与纳米Al2O3的填充量有关,当纳米Al2O3的含量较低(3%)时,纳米Al2O3-PTFE-PEEK复合材料与钢对偶面产生的磨损模式以磨粒磨损和犁削为主;而当纳米Al2O3的含量较高(10%)时,纳米Al2O3填充PEEK的磨损模式主要是粘着磨损;纳米Al2O3的含量为5%～7%时,PEEK复合材料的摩擦系数和比磨损率最低.随着载荷的增加,纳米Al2O3-PTFE-PEEK复合材料的摩擦系数将因纳米粒子效应和表面摩擦温升呈现下降趋势.     

聚醚醚酮基复合材料的摩擦学研究进展

聚醚醚酮(PEEK)基复合材料是一类重要的高性能热塑性聚合物，在工程中有重要的应用价值。论述了不同实验条件下PEEK基复合材料的摩擦和磨损特性，讨论了复合材料的不同结构和组成对其摩擦磨损特性的影响。主要分析了聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚酰亚胺(PEI)、热致液晶聚合物(TLCP)以及无机颗粒增强剂(包括纳米粒子)和纤维填料(玻璃纤维GF和碳纤维CF)对PEEK摩擦学特性的影响。并对PEEK改性手段的现状及前景进行了分析。     

Al2O3颗粒增强不锈钢基表面复合材料腐蚀性能的研究

针对湿法磷酸工况,设计了不锈钢基体的化学成分;在Ａｌ２Ｏ３颗粒表面,通过化学气相沉积Ｎｉ涂层,解决了颗粒与基体的润湿性问题;采用负压铸渗工艺制备了氧化铝－锈钢基表面复合材料,并研究了该复合材料在此工况下的静态耐蚀性能,发现了耐蚀性能超过了高铬钢。     

纳米单斜ZrO2对Al2O3/ZrO2复合材料物理性能的影响

研究了纳米单斜ZrO2含量对Al2O3／ZrO2复合陶瓷烧结性能的影响。在单斜ZrO2初始含量较少的情况下，处于Al2O3颗粒之间的部分ZrO2颗粒阻碍了颈部的形成，使样品的烧结密度降低。但随着单斜ZrO2初始含量的增加，纳米单斜ZrO2颗粒之间的接触机会增多，使得样品烧结密度提高。实验结果表明，纳米ZrO2的体积分数对复合材料的烧结性能有着明显的影响。     

纳米颗粒填充聚四氟乙烯基复合材料的分散性表征

对纳米Si3N4、AlN和SiC颗粒填充聚四氟乙烯（PTFE）基复合材料表面形貌的扫描电子显微镜(SEM)图像进行处理与分割,利用颗粒分散度方法表征分割图像中纳米颗粒的团聚程度和分散性.结果表明：在3种纳米颗粒填充PTFE基复合材料中,纳米SiC的分散性最佳,纳米AlN的分散性最差;当纳米Si3N4和SiC的质量分数为7%、纳米AlN的质量分数为5%时,PTFE基复合材料的分散性较好;经钛酸酯偶联剂处理后,可使纳米Si3N4和SiC在PTFE基复合材料中的分散性提高,但会使纳米AlN在PTFE基复合材料中的分散性下降.     

纳米和微米TiO_2颗粒对PTFE/PEEK复合材料摩擦学性能的影响

研究不同体积分数纳米和微米TiO2填充聚四氟乙烯/聚醚醚酮(PTFE/PEEK)复合材料的摩擦学性能,考察载荷、滑动速率对复合材料摩擦学性能的影响。结果表明:纳米和微米TiO2均有助于提高PTFE/PEEK复合材料的摩擦学性能,当TiO2体积分数为1%时,TiO2/PTFE/PEEK复合材料具有最佳摩擦学性能。1%纳米TiO2填充PTFE/PEEK复合材料的磨损率仅为PTFE/PEEK复合材料的50%左右和1%微米TiO2/PTFE/PEEK复合材料的70%。此外,在相同的试验条件和填充比例时,纳米TiO2填充PTFE/PEEK复合材料比微米TiO2填充的复合材料表现出更好的减摩、抗磨性能以及更低的接触面温度。扫描电子显微镜照片显示:1%纳米TiO2有助于PTFE/PEEK复合材料形成均匀、光滑的转移膜,并减少PTFE/PEEK复合材料的黏着磨损。     

Fe2O3/Al2O3二元超细复合材料的制备

用溶胶-凝胶法(Sol-Gel)结合超临界干燥技术(SCFD)制备Fe2O3／Al2O3二元超细复合材料，并用XRD，TEM进行检测。研究结果表明，采用该法，可制得红色、分散性好、粒径小于1μm的Fe2O3／Al2O3二元超细复合材料。     

高致密Ni-Fe/Al2O3纳米复合材料的制备及其断裂韧性研究

为提高氧化铝陶瓷断裂韧性,该文采用机械-化学法(Mechano-chemcial Method)合成出高分散的Ni-Fe/Al2O3纳米复合粉体,并采用高温热压烧结工艺,制备出了高致密、颗粒细小、分散均匀的氧化铝基纳米复合材料.热压块体相对密度最高达到99%,Ni-Fe晶粒大小为100～500 nm.断裂韧性从单相a-Al2O3的4.75 MPa·m1/2提高到6.24 MPa·m1/2,ψ(Ni-Fe/Al2O3)=19%.通过对材料微结构的表征,讨论了纳米Ni-Fe颗粒增韧氧化铝陶瓷的机理.     

直接金属氧化法制备Al2O3／Al陶瓷基复合材料的生长方式

运用DIMOX工艺,利用Al-3Mg-10Si合金在空气工况下直接氧化制备了Al2O3/Al陶瓷基复合材料,并通过扫描电镜,光学显微镜等手段观测和研究了复合材料的生长方式,结果发现,直接氧化生长Al2O3/Al的复合长大增厚是以胞状晶团的方式向前推进的,胞状晶团的形成源于合金熔体的微观传输通道,胞状昌团的长大按照淹没和合并两种方式进行,其内部结构是表现为周期性层状组织。     

共沉淀法制备多孔TiO2/Al2O3纳米复合材料及其光催化性能研究

以TiCl4 为钛源,Al（CH3）3 为铝源,采用共沉淀法制备出了具有高比表面积且热稳性良好的多孔TiO2/Al2O3 纳米复合材料.对合成的材料进行了XRD、SEM、氮气吸附脱附等温曲线测试及光催化性能测试.分析了焙烧温度对材料的结晶度和晶相组成、孔尺寸和比表面积的影响,并重点考察了焙烧温度对光催化性能的影响机制.制备出的材料在800 ℃高温焙烧后,比表面积仍高达50.9m2/g,同时其具有的高度连通的三维孔道结构也能很好地保持.研究发现复合材料中氧化铝的加入将氧化钛由锐钛矿向金红石的相转变温度提高了200～300℃,同时对材料的孔结构也有稳定作用.其中800℃焙烧的样品的光催化性能最好,紫外加可见光照射下,50min内对罗丹明B染料的降解率达81.7%.     

Al2O3基纳米复相陶瓷的研究进展

从纳米复相陶瓷的研究，发展及增韧增强的机理出发，论述了Al2O3基纳米复相陶瓷的研究进展，同时阐述了有关的增韧机理，并提出了纳米金属间化合物增韧Al2O3陶瓷的良好前景。     

纳米Al2O3改性不饱和聚酯树脂的研究

用未经表面处理和经过表面处理的纳米Al2O3对不饱和聚酯树脂(UPR)进行填充改性,研究了纳米Al2O3的用量对UPR拉伸强度、弯曲强度、冲击强度的影响.结果表明,当纳米Al2O3的填充量为8%时,材料的增强增韧效果最好,但当纳米Al2O3的加入量为6%～8%时出现了很明显的脆韧转变.用差热分析法测定复合材料的玻璃化温度(tg)发现,UPR/纳米Al2O3复合材料的tg比纯UPR高,且经表面处理的纳米Al2O3填充的UPR的tg更高,这与力学性能测试结果一致.原位共混法可以实现纳米Al2O3的良好分散,相应地具有更好的增韧效果.     

Al2O3-Cr2O3固溶体烧结动力学研究

以纳米η-Al2O3与工业铬绿为原料,采用固相烧结的方法制备Al2O3-Cr2O3固溶体.以聚乙烯醇为结合剂,经过冷等静压成型后,分别以埋碳和空气两种气氛在1400～1600℃常压烧结.研究不同气氛、不同温度下试样的性能、显微结构和烧结动力学.在烧结过程中,随温度升高,两种不同气氛的Al2O3-Cr2O3固溶体晶粒生长指数减小,晶粒生长活化能下降.埋碳气氛下Al2O3-Cr2O3固溶体平均晶粒生长指数为1.763,晶粒生长主要受晶界的曲率和一小部分体积扩散控制;空气气氛下Al2O3-Cr2O3固溶体平均晶粒生长指数为3.454,晶粒生长主要受离子随机越过晶界和体积扩散控制.对比晶粒生长活化能发现,空气气氛更有利于Al2O3-Cr2O3固溶体晶粒的生长发育,但当温度过高时应考虑CrO3的挥发对晶粒生长的影响.     

溶胶-凝胶法Al2O3涂层碳纤维的制备与表征

该文研究了溶胶-凝胶法在碳纤维表面制备氧化铝(Al2O3)涂层时勃姆石溶胶浓度、涂层厚度和材料的层间剪切强度的关系，发现Al2O3涂层的厚度与勃姆石溶胶浓度基本呈线性关系，并且随着溶胶浓度的提高，涂层厚度增加，试样的层间剪切强度表现为先增加后下降的趋势。在勃姆石溶胶的浓度为0．27mol／L左右时，所得Al2O3涂层的厚度约为30nm，环氧基复合材料的层间剪切强度达到最大值。X射线光电子能谱和扫描电子显微镜分析表明，在碳纤维表面形成的Al2O3薄膜均匀、完整。     

内氧化工艺对Al2O3/Cu复合材料中Al2O3颗粒分布的影响

采用压块加入法和分别加入法两种内氧化工艺，将ＣｕＯ和Ａｌ粉末加入到Ａｒ气保护的铜液中制备Ａｌ２Ｏ３／Ｃｕ复合材料，在光学显微镜、扫描电镜及Ｘ射线衍射仪上观察分析了Ａｌ２Ｏ３颗粒的数量，分布及材料的相组成。结果表明，压块加入法生成的Ａｌ２Ｏ３颗于枝晶状分布，最体保温时间为３０－４５ｍｉｎ。分别加入法生成的Ａｌ２Ｏ３颗粒呈弥散状分布，最佳保温时间为４５－６０ｍｉｎ。     

纳米SiC颗粒对Al2O3—ZrO2复合材料断裂模式的影响

本文观察了Al2O3-ZrO2和纳米SiC复合Al2O3-ZrO2陶瓷材料的断口形貌。在Al2O3-ZrO2样品中表现为典型的沿晶断裂。复合纲米SiC颗粒后,出现相当一部分的穿晶断裂形貌。并且讨论论了残余热应力对断裂模式的影响。     

复合材料BN-B2O3纳米棒的制备

采用六角氮化硼(h-BN)粉末为原料,通过对h-BN粉末球磨得到BN纳米粉,并在管式炉中对BN纳米粉进行烧结,烧结环境分别为真空和空气.利用X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)研究所得样品的结构和成分.结果表明,样品为结晶较好的BN-B2O3纳米棒复合材料.