填料改性UHMWPE复合材料热膨胀与摩擦学性能研究

来源 :机械科学研究总院 |
尽管超高分子量聚乙烯(Ultra-High Molecular Weight Polyethylene,UHMWPE)性能优势突出,但其对温度变化较为敏感,尺寸稳定性差,热膨胀系数较大限制了UHMWPE作为摩擦副材料的应用。为了有效地控制UHMWPE的热膨胀系数,拓
尽管超高分子量聚乙烯(Ultra-High Molecular Weight Polyethylene,UHMWPE)性能优势突出,但其对温度变化较为敏感,尺寸稳定性差,热膨胀系数较大限制了UHMWPE作为摩擦副材料的应用。为了有效地控制UHMWPE的热膨胀系数,拓宽其作为摩擦副材料的应用范围,本文系统地研究了三种不同填料改性UHMWPE复合材料的热膨胀性能和摩擦学性能,并针对试验中的摩擦接触类型,建立了UHMWPE在干摩擦条件下的滑动摩擦温度场模型,建立了热膨胀性能与摩擦学之间的关联关系,以期为新型低热膨胀系数聚合物摩擦副材料的开发提供理论指导和数据支撑。本文主要研究成果和结论如下:(1)选用多壁碳纳米管(MWCNTs)、玻璃纤维(GF)、钨酸锆(Zr W2O8)对UHMWPE改性。研究不同填料含量对UHMWPE的硬度、热力学性能、热膨胀性能;考察UHMWPE复合材料在干摩擦环境下的摩擦学性能。结果表明:通过无水乙醇超声分散再研磨的方法得到的MWCNTs/UHMWPE复合材料具有较好的分散性,MWCNTs可以有效改善UHMWPE的热膨胀性能,添加0.8%MWCNTs的复合材料有较好的摩擦学性能;经过KH570改性处理后的GF形成了稳定的Si-O-Si结构,改善了与UHMWPE基体的粘结性。GF由于本身较低的热膨胀系数,并且能与高分子链形成较强的作用力,可以有效改善UHMWPE的热膨胀性能,在相同填料含量时,经过KH570改性处理GF复合材料的综合性能要优于未处理GF复合材料;拥有负热膨胀特性的Zr W2O8能大幅度降低UHMWPE的热膨胀系数,Zr W2O8/UHMWPE复合材料的摩擦系数随填料含量的增加先下降后上升,Zr W2O8显著提高了UHMWPE的硬度从而增强了抗磨粒磨损能力,提升了其耐磨性。(2)建立干摩擦条件下的滑动摩擦模型,运用热-结构耦合模拟其表面往复滑动接触过程,研究了不同热膨胀系数的UHMWPE在摩擦热作用下的温度场、应力场和热应变,进一步揭示了热膨胀性能与摩擦学性能之间的关联关系,结果表明:摩擦生热0到1 s的生热速率最快,随着摩擦过程进行,UHMWPE逐渐形成一个从摩擦接触区域为中心最高温度向内部逐渐梯度递减的宏观三维温度场,降低热膨胀系数有助于减小摩擦生热过程中的热应力和热应变,从而一定程度上改善了摩擦磨损性能,其中热应变最大值降低了54.2%,平均热应变降低了47.5%。
本文分析了化学事故的特点并针对化学事故突发性强、危害形式特殊、危害范围广、社会影响大的特点,提出公众应积极树立面对化学事故的应急意识,了解危化品的基本常识,掌握应
工资管理工作是一项重要而繁杂的日常性工作,各单位工资录入、计算、合计等需要通过大量的手工完成,数据量多,处理速度慢,耗费劳动力大,而且极易出错。在现行工资管理制度的
由新日本制铁、竹中工务店等5家日本公司设计的“芦屋浜高层住宅”提出了一套产业化的多高层钢结构住宅体系,在体 系构成、建筑部品和施工工法方面,该住宅体系与以往的钢结构
高层办公场所的建筑结构,使其在进行室内装修时,表现出了施工环境复杂,施工前放线需精确,图纸深化工作量大,材料、物料、垃圾运输量较大,施工中不同材料之间的搭接收口工作量
介绍了以白僵茵防治榆兰叶甲的试验方法,并对防治效果进行了分析。
2014年11月17日沪港通的开通和2016年12月5日深港通的开通,被视为继QFII和QDII制度建立后,我国股市最重要的两大改革措施,是我国新一轮高水平对外开放的里程碑。作为两地间互
以某五星级酒店为例,介绍了主动式冷梁空调系统的特点,重点介绍了该空调系统应用于五星级酒店时,在客房空调负荷的计算、冷梁供冷方式、冬季冷梁供热等方面需要注意的事项,以
在唐宋社会中,乡老、耆老、里甲、里长以至家族的族长、家长在相当程度上扮演着一种宗教首领的角色,他们通过日常的宗教训导和训诫,培养本地区和本家族成员的乡族、家族荣誉感和
基于中国海洋石油企业国际业务风险管理实际情况,在企业全面风险管理框架下探索构建中国海洋石油企业国际业务全面风险管理体系。通过对企业在国际业务经营中所面临的各类风险
根据国务院原则通过的“国家核电中长期发展规划”,到2020年核电运行装机容量将达到4000万千瓦、在建1800万千瓦,这为我国核燃料产业大发展提供了前所未有的发展机遇.中国核
6月2日,“高分六号”在酒泉卫星发射中心成功发射,这是一颗低轨光学遥感卫星,也是我国第一颗实现精准农业观测的高分卫星(高分辨率对地观测系统卫星)。迄今为止,我国涵盖不同空间分辨率、不同覆盖宽度、不同谱段、不同重访周期的高分数据体系已基本形成。  作為“高分”家族里的老大哥,“高分一号”早在2013年4月就已成功升空,肩负着“高分”家族开疆拓土的使命,“高分一号”的最大特点是“大幅宽成像”,能将视野
期刊
[摘要]笔者作为学校省级科研课题“初中生亲情教育”研究小组参研人员,曾深入调查和了解过部分学生。在不断地接触、摸索、实践中,笔者总结经验,寻找最适合学生的教学方法。  [关键词]情感教育 尊重 关爱 表扬 鼓励    大学读书的时候是在邻水中学实习的,感觉很好。或许这个地方民风淳朴,总之学生上课非常遵守纪律,对老师尊敬之极。那是一群天真朴实、渴望知识的孩子,会让每一位老师充满爱与责任。实习过程根本
期刊
<正> 研究专家们对情报的需求和研究藏书适应于专家们的程度,对评价藏书的质量和制订藏书发展的计划具有非常重要的意义。考虑到现阶段藏书发展具有这样的特点,即文献源源不
采用道化学公司的火灾、爆炸危险指数法对安庆石化65&#215;10^4t/a催化裂解装置的潜在火灾爆炸和反应危险性进行评价分析,得到“严重”以上程度的单元有:加热炉、丙烷塔、丙烯塔
在过去的很长一段时间里,外语教学的研究重点一直集中在探索最佳的教学途径上,后来人们逐渐认识到:教学方法只是学习的外部因素,而在很大程度上对外语学习起决定作用的是学习者的
<正>数学是抽象的。对于学生来说,数学只是一些乏味枯燥的数字、字母、计算公式和图形。那么,如何让学生对数学产生兴趣,调动其学习积极性呢?我认为,在教学过程中应抓住儿童
文章对2018年宜昌市夷陵区茶园发生的冻害进行了调查,从海拔、坡向、地形、品种等方面分析了冻害原因。整体而言,海拔越高冻害越严重,迎风阳坡的受冻程度比背风阴坡严重,平地
<正>本文的任务在于阐述当代俄语中动物名词与非动物名词使用规则上的某些变化以及这种变化的趋势。 1.众所周知,区别动物名词与非动物名词要根据两个方面:语义的和语法形式
期刊
"新基建"是以新发展理念为引领,以技术创新为驱动,以信息网络为基础,面向高质量发展需要,提供数字转型、智能升级、融合创新等服务的基础设施体系,不仅在经济社会运行中发挥
票号研究所涉及的领域极为庞杂,目前学界的研究方法和侧重点也各有不同。为避免现有研究中的缺陷,票号研究应当在研究方法上有所创新。本为以“大历史”理论为基础,从社会结
近年来胎儿宫内死亡占围产儿死亡的比例相对增大.本文针对孕满28周至临产前发生的宫内死胎作回顾性分析,以期指导围产期监测,从而降低围产儿病死率.
1 临床资料 患者,男,48岁。因“右侧肢体无力八九天”入院。1年前被其他医院诊断为“扩张型心肌病、心房纤颤、心功能3级”,经过治疗后症状缓解。院外服用抗心衰药物和华法林抗
目的为了探讨血、尿淀粉酶,淀粉酶清除率与肌酐清除率比值(ACCR)以及尿胰蛋白酶原-2(Tpg-2)测定对急性胰腺炎(AP)的临床诊断价值。方法对67例急性胰腺炎患者,42例非胰腺炎急腹症患者
介绍了大峰煤矿红梁采区在矿井防灭火方面,采用多种防灭火综合措施和手段,有效的控制了煤炭自燃发火及火区灭火工作,确保了安全生产。
柳树堰位于老城区的中心地带,紧邻爱国广场的背面.从半空俯瞰它与广场,一个灰暗破败,一个光鲜夺目,犹如王子与乞儿.这里分布着大片20世纪四五十年代的民居,多是平房,近年来问
期刊
20世纪后半叶,由计算机与网络技术的结合而引发的这场伟大的信息技术革命,为我们带来了Internet。网络如此深广地改变了我们的生活,成为当代社会不可或缺的生产工具和交际工具。