检索结果-南通市图书馆

作者：龙大伟兰州理工大学

学位级别：硕士

铜及铜合金表面改性的特点在于在不改变铜基体各项性能的基础上,采用各种表面技术改善或提高材料的表面性能,从而增强耐磨性、耐腐蚀性,延长使用寿命,提高经济效益。激光表面技术的出现更加充实了这一领域的发展,并为材料的表面改性提... 详细信息

铜及铜合金表面改性的特点在于在不改变铜基体各项性能的基础上,采用各种表面技术改善或提高材料的表面性能,从而增强耐磨性、耐腐蚀性,延长使用寿命,提高经济效益。激光表面技术的出现更加充实了这一领域的发展,并为材料的表面改性提供了另一个新的途径。激光熔覆技术利用高能密度激光束所产生的快速熔凝,在基材表面形成与基材相互熔合的且与基材具有完全不同成分与性能的合金层,可使合金层与基体达到冶金结合,显著改善基层表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性,从而达到表面改性或修复的目的,既满足了对材料表面特定性能的要求,又节约了大量的贵重、稀有金属材料。本文以铝青铜表面改性为应用背景,采用激光熔覆技术在QAl9-4铝青铜表面制备了镍铜基合金涂层。通过试验,优化工艺参数,获得厚度优良、无裂纹、无孔洞等缺陷且与基材呈冶金结合的涂层,以这种涂层进行腐蚀性及高温摩擦性能研究,并与QAl9-4铝青铜合金试样进行对比。通过电化学试验、静态浸泡试验、X射线衍射分析、扫描电镜等方法研究了镍铜基激光熔覆层和QAl9-4铝青铜在3.5%的NaCl溶液和10%H2SO4溶液中的腐蚀行为,并对两者的腐蚀机理进行了分析。结果表明：在3.5%NaCl溶液中,激光熔覆层的自腐蚀电位高于QAl9-4铝青铜的自腐蚀电位,说明镍铜激光熔覆层有效地改善了材料的抗腐蚀性能,延缓了腐蚀的发生。QAl9-4铝青铜试样在3.5%NaCl溶液中的腐蚀机制为脱铝腐蚀,镍铜基熔覆层的腐蚀机制为脱铜腐蚀。在10%H2SO4溶液中,激光熔覆层的腐蚀也表现为脱铜腐蚀。在这两种溶液中激光熔覆层的腐蚀性均高于QAl9-4铝青铜基体。通过在不同温度条件下对镍铜基熔覆层及QAl9-4铝青铜材料进行了摩擦磨损试验研究。研究结果表明：高温条件下,QAl9-4铝青铜材料的磨损机制为磨粒磨损;对于镍铜基熔覆层,其磨损机制主要表现为硬质相剥落磨损和磨粒磨损。在550℃时,QAl9-4铝青铜的磨损量约是镍铜基激光熔覆层的10倍左右,在此条件下,激光熔覆层的高耐磨性主要取决于材料的塑性和韧性增大,使硬质颗粒相剥落的程度减小,表面较为光滑,从而造成相对滑动时的轻微磨粒磨损,激光熔覆层的磨损量和磨损体积均比QAl9-4铝青铜合金要低。因此,通过激光熔覆技术可进一步改善QAl9-4铝青铜的耐腐蚀性能与高温摩擦性能。

关键词：激光熔覆铝青铜腐蚀摩擦磨损

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

PBT基阻燃复合材料增韧改性的研究

PBT基阻燃复合材料增韧改性的研究

作者：安静兰州理工大学

学位级别：硕士

聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是一种结晶性饱和聚酯树脂,具有优异的机械性能、吸湿率低、耐化学腐蚀等特性,成为广泛使用的一种高分子材料,但PBT易燃烧,对缺口敏感导致冲击韧性差的缺点,很大程度上限制其拓展应用范围。以聚对苯二甲酸丁... 详细信息

聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是一种结晶性饱和聚酯树脂,具有优异的机械性能、吸湿率低、耐化学腐蚀等特性,成为广泛使用的一种高分子材料,但PBT易燃烧,对缺口敏感导致冲击韧性差的缺点,很大程度上限制其拓展应用范围。以聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)作为基体,溴化聚苯乙烯(BPS)为阻燃剂,三氧化二锑纳米颗粒(纳米SbO)为协效阻燃剂,制备纳米SbO/BPS/PBT阻燃复合材料,并在此研究体系的基础上,以热塑性聚氨酯弹性体(TPU)和新型双官能PBT增韧剂(SWR-6B)为增韧组分,采用球磨分散和熔融共混法制备纳米SbO/增韧组分/BPS-PBT阻燃复合材料,通过悬臂梁冲击、拉伸、差示扫描量热仪(DSC)、极限氧指数(LOI)和垂直燃烧(UL94)试验等对增韧改性的PBT基阻燃复合材料进行表征分析,采用扫描电子显微镜(SEM)观察了PBT基阻燃复合材料拉伸、冲击断面形貌和燃烧后的残炭形态,研究了不同的增韧组分对PBT基阻燃复合材料力学性能、阻燃性能和结晶行为的影响。主要研究工作包括以下几个方面:(1)采用KH550对纳米SbO进行表面改性,提高其在基体中的分散性。制备纳米SbO/TPU/BPS-PBT阻燃复合材料,研究TPU含量对PBT基阻燃复合材料性能的影响。研究结果表明:TPU延缓了PBT的结晶过程,降低了结晶度;TPU的添加使复合材料LOI值略有降低,但其UL94等级仍处于V-0级;当TPU的添加量为3wt.%时,复合材料的拉伸强度和冲击韧性均有提高,纳米SbO/TPU/BPS-PBT阻燃复合材料表现出良好的综合性能。(2)通过研究SWR-6B对纳米SbO/BPS/PBT阻燃复合材料力学性能的影响,可以发现相比于TPU,SWR-6B对PBT基阻燃复合材料的拉伸强度影响较小;缺口冲击实验表明SWR-6B显著提高了纳米SbO/BPS/PBT阻燃复合材料的冲击强度;复合材料达到阻燃效果;球磨分散过程使PBT结晶变得无序化,且随着SWR-6B的添加量增加,PBT基阻燃复合材料的结晶度降低,加工温度降低。(3)TPU/SWR-6B复配增韧改性PBT基阻燃复合材料,TPU质量分数为1wt.%的复配增韧复合材料体系的拉伸强度降幅较小,缺口冲击性能有显著提升;复配增韧改性对纳米SbO/BPS/PBT阻燃复合材料的阻燃性能影响较小,复合材料都达到V-0级;2TPU-1SWR-6B增韧复合材料的结晶度大于1TPU-2SWR-6B增韧复合材料的结晶度,TPU组分对PBT基阻燃复合材料的结晶性能影响更大。(4)对燃烧后的残炭形貌进行分析发现,纳米SbO/TPU/SWR-6B/BPS-PBT阻燃复合材料可以形成相对致密的炭层;SWR-6B的加入降低PBT基阻燃复合材料的热释放速率,缩短其点燃时间,且燃烧热值低于纯PBT;增韧组分对PBT基阻燃复合材料的阻燃性能影响较小,使得纳米SbO/BPS/PBT复合材料的阻燃性能和力学性能均有所提升。

关键词：聚对苯二甲酸丁二醇酯纳米Sb2O3 热塑性聚氨酯弹性体增韧改性阻燃性能

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

两种不锈钢的高温相变及热物理性能的研究

两种不锈钢的高温相变及热物理性能的研究

作者：居春艳兰州理工大学

学位级别：硕士

不锈钢的生产过程中,存在着一些不容忽视的问题,诸如热轧过程中出现边损、轧裂等缺陷,这些问题的存在对产品的成品率、生产率和经济效益产生了明显的不良影响。目前,国内外学者对不锈钢室温组织与性能的研究非常广泛,但对高温组织性能... 详细信息

不锈钢的生产过程中,存在着一些不容忽视的问题,诸如热轧过程中出现边损、轧裂等缺陷,这些问题的存在对产品的成品率、生产率和经济效益产生了明显的不良影响。目前,国内外学者对不锈钢室温组织与性能的研究非常广泛,但对高温组织性能的研究尚不够全面,缺乏系统性。本文对两种奥氏体不锈钢连铸坯室温组织中铁素体的分布、形貌和数量进行了观察和分析。304不锈钢连铸坯边部金相组织中铁素体多呈点状或棒状形貌,也有部分条状铁素体;连铸坯中心处铁素体形貌主要为岛状、网状。E01不锈钢凝固过程中初生铁素体形核、长大很充分,铁素体枝晶发达,Mn元素取代Ni元素成为奥氏体形成元素,形核能力弱。在δ→γ固态相变,发达的初生铁素体,很难完全转变成奥氏体,形成常温下观察到的分布在奥氏体晶界上分布的网状δ铁素体混合组织。304、E01不锈钢连铸坯中的铁素体沿厚度方向分布近似成“W”型分布,沿宽度方向分布没有明显的分布规律。利用高温显微镜动态地观察了加热过程中碳化物的析出。304不锈钢加热过程中碳化物的析出温度为550℃,碳化物以固有碳化物为基,非均匀形核析出。碳化物析出主要在晶界,加热过程中并未观察到碳化物在相界析出,也没有观察到铁素体有明显的变化。碳化物析出主要源于δ铁素体的分解:δ→M C+δ’(6’为贫铬铁素体)碳化物的析出严重降低不锈钢耐晶间腐蚀性能,而且对其高温力学性能也有影响。在此基础之上,通过固溶处理的方法,研究了加热温度对碳化物的溶解及δ铁素体的影响,并测定相同温度下力学性能数据。结果表明:随着固溶处理温度的升高,两种不锈钢中δ相的含量均逐渐增加。抗拉强度均迅速下降;304不锈钢延伸率波动较大。断面收缩率均在90%以上。E01不锈钢延伸率波动平缓,数值明显低于304不锈钢,断面收缩率低于50%。通过热分析的手段,对两种不锈钢的高温热物理性能进行测定,获得与不锈钢生产密切相关的一些基础性能数据。304与E01不锈钢在室温～1200℃之间的热膨胀系数分别为21.2×10/℃,26.2×10/℃。304不锈钢在膨胀过程中无相变,E01在1147℃时,热膨胀率骤然增加,热膨胀系数不连续增加,发生奥氏体向高温铁素体的转变。1000℃时,304不锈钢热容为1.21J/(gK),导热系数为53.4w/(mk),E01不锈钢热容为1.06J/(gK),导热系数为45.2w/(mk)。

关键词：奥氏体不锈钢 δ铁素体高温相变固溶处理热物理性能

表面改性玄武岩纤维对阻燃PBT基复合材料力学性能的影响

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

表面改性玄武岩纤维对阻燃PBT基复合材料力学性能的影响

作者：樊继良兰州理工大学

学位级别：硕士

聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是一种广泛使用的工程塑料,具有良好的加工性能、绝缘性能和耐化学腐蚀等特点。然而,纯PBT材料在力学性能和阻燃性能方面存在的不足,极大的限制了其在工程塑料领域的应用。所以,制备出力学性能优异且兼具阻燃... 详细信息

聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是一种广泛使用的工程塑料,具有良好的加工性能、绝缘性能和耐化学腐蚀等特点。然而,纯PBT材料在力学性能和阻燃性能方面存在的不足,极大的限制了其在工程塑料领域的应用。所以,制备出力学性能优异且兼具阻燃性能的PBT基复合材料成为亟待解决的问题。本文以纳米三氧化二锑(nano-SbO)、溴化环氧树脂(BEO)为阻燃组分;在nano-SbO/BEO-PBT阻燃体系下,选用绿色环保、高性能的玄武岩纤维(BF)作为增强纤维,通过熔融共混-注塑成型的方法制备BF增强阻燃PBT基复合材料。在制备过程中,为了提高BF与PBT之间的界面结合强度,采用不同类型的改性剂以单独改性与复配改性的方式对BF进行表面修饰,研究了不同改性剂、不同改性方式表面修饰的BF以及BF的含量对阻燃PBT基复合材料力学性能、结晶性能和阻燃性能的影响,并探讨了BF、改性剂、PBT之间的界面反应机理以及BF的作用机制。在此基础上,选用新型双官能团增韧剂SWR-6B协同复配改性BF增韧阻燃PBT基复合材料。主要研究工作和结论概括如下:(1)研究了不同改性剂对BF表面性能和强度的影响。结果表明:阳离子改性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和硅烷偶联剂N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷(KH602)通过不同的作用方式成功包覆在BF表面,提高了BF的单丝拉伸强度。另外,改性剂吸附在BF表面为其引入了新的活性基团,提高了BF表面的润湿性。(2)制备了表面改性BF增强阻燃PBT基复合材料。改性剂在BF表面形成了一层与PBT高度相容的界面层,改性后的BF均提高了阻燃PBT基复合材料的拉伸强度、杨氏模量和缺口冲击强度。其中,改性剂对BF增强阻燃PBT基复合材料力学性能的增强效果从强到弱依次为CTAB/KH602、CTAB和KH602,尤其是CTAB/KH602复配改性的BF对阻燃PBT基复合材料的力学性能发挥了协同增强作用。(3)研究了复配改性BF的含量对阻燃PBT基复合材料力性能的影响。在BF拉断和脱黏拔出的耗能机制以及其在基体中分散性的影响下,当BF的含量为25 wt.%时,BF达到了最佳的增强效果。此时,复合材料的拉伸强度为88.6 MPa,缺口冲击强度为7.3 KJ/m;相比于纯PBT分别增加了64.7%和37.7%。同时随着BF含量的增加,阻燃PBT基复合材料的阻燃性能被提高。(4)BF实现了对阻燃PBT基复合材料的增强增韧。复配改性BF协同SWR-6B进一步提高了阻燃PBT基复合材料的缺口冲击强度,但使其拉伸性能下降。基于力学和阻燃性能的综合考虑,在复配改性BF为25 wt.%的BF增强阻燃PBT体系下,添加3 wt.%的SWR-6B时,复合材料的综合性能最佳。

关键词：玄武岩纤维表面改性聚对苯二甲酸丁二醇酯力学性能阻燃性能

纳米Sb2O3/BPS-PBT复合材料的热稳定性及阻燃性研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

纳米Sb2O3/BPS-PBT复合材料的热稳定性及阻燃性研究

作者：马冰雪兰州理工大学

学位级别：硕士

聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是世界通用的五大工程塑料之一,具有优良的机械性能、耐腐蚀性能、电气性能等,被广泛应用于电子电器、汽车制造、机械设备等行业。PBT主要由C、H、O元素构成,阻燃性能差,在燃烧时易产生熔滴,点燃周边可燃物,... 详细信息

聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是世界通用的五大工程塑料之一,具有优良的机械性能、耐腐蚀性能、电气性能等,被广泛应用于电子电器、汽车制造、机械设备等行业。PBT主要由C、H、O元素构成,阻燃性能差,在燃烧时易产生熔滴,点燃周边可燃物,具有极大的安全隐患,故需对PBT进行阻燃改性。在对PBT进行阻燃改性时应选择环保高效的阻燃剂,在保证PBT基体本身优异性能不受影响的前提下,提高PBT材料的阻燃性能。纳米粒子具有独特的纳米效应,对聚合物材料的阻燃效率有独特的提升作用。本文选用纳米级三氧化二锑(nano-SbO)、微米级三氧化二锑(micro-SbO)和溴化聚苯乙烯(BPS)作为阻燃剂,通过高能球磨法将材料混合均匀,经熔融挤出与注塑成型的方法制成不同配料比的nano-SbO/BPS-PBT复合材料样条和micro-SbO/BPS-PBT复合材料样条。通过热稳定性测试、燃烧性能测试、力学性能测试等检测,寻找使PBT阻燃性能和力学性能最佳的配料比,同时探究SbO和BPS的阻燃机理,分析nano-SbO和micro-SbO的不同阻燃效果,并用热分解动力学对nano-SbO/BPS-PBT阻燃复合材料的热分解过程进行分析。主要研究工作如下:(1)制取nano-SbO粉末并对其进行改性。制取不同配料比的nano-SbO/BPS-PBT复合材料,并对所制样条进行LOI(极限氧指数)测试和UL94(垂直燃烧)测试,发现当BPS含量为10wt.%时,加入nano-SbO对PBT基复合材料的阻燃性能有明显改善,当nano-SbO含量为5wt.%时,PBT基复合材料的LOI为28.3%,UL94为V-0级,达到难燃等级,且力学性能高于纯PBT材料。(2)对nano-SbO/BPS-PBT复合材料进行深入检测分析,发现nano-SbO使PBT材料的分解温度降低、热释放速率减慢、热释放量减少,且这种作用随着nano-SbO含量的增加而增强。Nano-SbO对PBT材料的成炭有积极作用,随着nano-SbO含量的增加,形成的炭层更加致密,残留物质的质量更高。(3)对比含有相同质量分数的nano-SbO和micro-SbO对PBT的不同阻燃效果,发现nano-SbO在降低PBT材料热释放中的作用远大于micro-SbO,micro-SbO/BPS-PBT复合材料的总热释放量是nano-SbO/BPS-PBT复合材料的4倍以上,micro-SbO/BPS-PBT复合材料的总烟雾释放量是nano-SbO/BPS-PBT复合材料的1.7倍以上。Nano-SbO/BPS-PBT复合材料形成的炭层也比micro-SbO/BPS-PBT复合材料的炭层更加致密。(4)通过非等温热重法研究PBT及PBT基复合材料的热分解动力学,利用Kissinger法、Flynn-Wall-Ozawa法和Friedman法计算PBT和PBT基复合材料的动力学参数,发现在热分解过程中PBT基复合材料的活化能高于纯PBT材料的活化能,PBT基复合材料在热降解过程中需要更多能量。Nano-SbO和BPS对PBT的主要热分解方式改变不大,PBT和PBT基复合材料的热降解过程都可用Avarami-Erofeyev模型(A1)来模拟。

关键词：聚对苯二甲酸丁二醇酯溴化聚苯乙烯三氧化二锑热稳定性阻燃性能热分解动力学

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

电化学制备纳米铜粉的研究

电化学制备纳米铜粉的研究

作者：陈纪东兰州理工大学

学位级别：硕士

本论文进行了电化学法制备纳米铜粉的研究。并对电解乳化液制备纳米粉体进行多组实验后,认为电解乳化液法制备纳米粉体具有以下优点:粉体分散性好、抗氧化性能强、工艺设备简单、生产成本低、对环境无污染等特点。本论文发现表面分散... 详细信息

本论文进行了电化学法制备纳米铜粉的研究。并对电解乳化液制备纳米粉体进行多组实验后,认为电解乳化液法制备纳米粉体具有以下优点:粉体分散性好、抗氧化性能强、工艺设备简单、生产成本低、对环境无污染等特点。本论文发现表面分散剂和修饰剂在粉体制备中占有重要的位置,即粒子在沉织之后,长大之前就会被其包覆,从而抑制粉体继续长大,使粉体具有常温抗氧比能力。对乳化液的配置、表面分散剂和修饰剂的选择进行了较深入的分析,通过实验分析发现,不管是单独使用还是复配使用表面分散剂,都能制备得到纳米铜粉。单一表面分散剂对纳米铜粉的形状和粒径的分布有较大的影响,而且获得的纳米铜粉容易氧化;复配后的表面分散剂能够获得尺寸较小、分散性较好、颗粒分布较窄、抗氧化性能较强的纳米铜粉。最终选择十二烷基硫酸钠和吐温80作为表面分散剂,十二烷基硫醇作为修饰剂。本论文对电化学制备纳米铜粉的工艺进行了详尽的试验,并对制备设备进行了介绍。XRD相分析结果表明制备的产物相结构与阳极材料相一致,材料性质并未发生改变,只是三维尺寸发生了变化;红外光谱确认粉体表面实现了包覆;TEM对不同工艺条件下制备的粉体测试的结果表明粉体随着电流密度、主盐浓度和pH值的变化而变化。为考察电流密度、主盐浓度和pH值对电化学制备纳米铜粉粒径的影响,本论文进行了单因素试验研究。结果表明:在pH值为0.5时,可以制备得到尺寸较小、粒径分布较窄、颗粒较为均匀的纳米铜粉,随着pH值的增大,纳米铜粉的粒径也增大,到pH值为2.5时,纳米铜粉出现严重的团聚现象;在CuSO较低的情况下,可以制备得到较为理想的纳米铜粉,随着浓度的增大,抑制了表面分散剂的电离,造成了表面活性剂电斥力减弱,从而使极性有机物的加溶量大大降低,导致在高浓度下,有部分纳米铜粉被氧化;电流密度通过对过电位和水核尺寸的影响,最终影响纳米铜粉的粒径尺寸,当电流密度为0.1A/cm可以制备得到较为理想的纳米铜粉。

关键词：纳米铜粉电沉积电流密度硫酸铜浓度 pH值表面分散剂

纳米锑粉作为润滑油添加剂的分散性与摩擦性能的研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

纳米锑粉作为润滑油添加剂的分散性与摩擦性能的研究

作者：淡小敏兰州理工大学

学位级别：硕士

纳米金属材料添加到润滑油中能表现出优异的抗磨减摩性能,对纳米颗粒在润滑油中的分散稳定性及摩擦性能的研究将推动润滑技术的发展。本研究采用硅烷偶联剂KH-570作为表面修饰剂,利用机械球磨法制备了不同粒径的纳米锑粒子,将其分散到90... 详细信息

纳米金属材料添加到润滑油中能表现出优异的抗磨减摩性能,对纳米颗粒在润滑油中的分散稳定性及摩擦性能的研究将推动润滑技术的发展。本研究采用硅烷偶联剂KH-570作为表面修饰剂,利用机械球磨法制备了不同粒径的纳米锑粒子,将其分散到900SN基础油中,通过沉降实验和吸光光度法考察了纳米粒子在润滑油中的分散稳定性;在CFT-1型摩擦试验机上进行往复式摩擦实验,考察其作为润滑油添加剂的摩擦学性能。结果表明:1.利用X-射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)和红外光谱仪(FTIR)对纳米锑粒子进行表征。结果表明,三个锑试样的粒径均为纳米量级,硅烷偶联剂KH570成功的吸附到纳米锑颗粒表面,使颗粒之间形成了空间位阻效应,改善了锑颗粒的分散性。2.分散性研究实验结果表明:不同粒径的锑颗粒在900SN基础油中静置沉降15天后,40nm锑粒子的沉降速度最小;40nm锑基分散液的吸光度比65nm和85nm锑基分散液的吸光度大。这是由于经硅烷偶联剂改性过的锑粒子,高分子链链接在纳米粒子表面,使其具有空间位阻效应,避免了颗粒间相互接触,又由于小粒径的锑粒子在基础油中的沉降速度较慢,使团聚的几率减小,所以粒径为40nm的纳米锑粒子在润滑油中表现出较好的分散稳定性。3.通过SEM和EDS分析了磨痕表面的形貌和组成元素。结果表明:三种锑粒子均能提高基础油900SN的抗磨减摩性能,其中含粒径为40nm的纳米锑粒子润滑油在高载荷(90N)下或在较大的摩擦速度(0.1m/s)下表现出很好的抗磨减摩性能。其摩擦系数和磨损体积相对于900SN基础油的分别降低了58.97%和42.70%。这是由于随着纳米锑粒子粒径的减小,其表面能增大,粒子会吸附到摩擦表面,与摩擦基体发生作用形成一层具有抗磨减摩性能的保护层。4.粒径为40nm的锑粒子不仅能稳定的分散在900SN基础油中,而且在较大的摩擦载荷和摩擦速度下,摩擦系数和磨损程度均比65nm和85nm锑油样的小,综合分析,加入40nm的锑粒子有利于改善基础油的摩擦性能。

关键词：纳米锑颗粒粒径润滑油分散性摩擦性能

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

机械球磨法制备纳米氧化锑粉的研究

机械球磨法制备纳米氧化锑粉的研究

作者：张亮兰州理工大学

学位级别：硕士

本文采用机械球磨法进行了纳米氧化锑粉末的制备研究,并运用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)及傅立叶变换红外光谱(FT-IR)等分析测试手段对所制备的样品进行了分析和表征。在制备过程中通过所添加的表面活性剂、球磨时间和球磨转... 详细信息

本文采用机械球磨法进行了纳米氧化锑粉末的制备研究,并运用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)及傅立叶变换红外光谱(FT-IR)等分析测试手段对所制备的样品进行了分析和表征。在制备过程中通过所添加的表面活性剂、球磨时间和球磨转速等工艺参数的改变探讨了球磨法制备纳米氧化锑粉的球磨机理和最佳工艺。机械球磨过程中的表面活性剂对球磨产物的纯度和分散性影响很大。当添加单一表面活性剂时,聚丙烯酸钠的效果较好,球磨产物中Sb2O3的含量为92%以上,分散性较好,粒径分布在5-60nm之间,平均粒径为30nm左右。当采用聚丙烯酸钠与硬脂酸复配作为表面活性剂时,效果最好,球磨产物中Sb203的含量最高,分散性也最好。为考察球磨时间和球磨转速对机械球磨法制备纳米氧化锑粉的影响,进行了单因素实验的研究。纳米氧化锑粉的纯度随着球磨时间的增加而增大,当球磨时间为40h时此时产物全为纳米氧化锑粉末,此时继续增加球磨时间,纳米颗粒则发生团聚。球磨转速直接影响着所得产品的纯度及其分散性。当球磨转速为300r/min时此时产物为纯的纳米氧化锑粉末,再增大转速,纳米颗粒也会发生团聚。实验结果表明：采用0.2g聚丙烯酸钠与0.15g硬脂酸复配作为表面活性剂,球磨时间40h,球磨转速为300r/min时,可制备出比较理想的纳米氧化锑颗粒,球磨产物中Sb203的含量达99%以上,分散性最好,粒径分布在l0nm-20nm之间,平均粒径15nm左右。

关键词：纳米氧化锑颗粒表面活性剂球磨时间球磨转速

纳米稀土氧化物/Sb2O3/BEO-PBT复合材料的制备及性能研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

纳米稀土氧化物/Sb2O3/BEO-PBT复合材料的制备及性能研究

作者：徐成成兰州理工大学

学位级别：硕士

聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)作为一种半结晶型热塑性塑料,加工性能和力学性能优良,但对缺口敏感和极易燃烧的缺点严重限制其使用范围。以溴化环氧树脂(BEO)为阻燃剂、纳米三氧化二锑(SbO)为协效阻燃剂制备的SbO/BEO-PBT复合阻燃材料使得... 详细信息

聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)作为一种半结晶型热塑性塑料,加工性能和力学性能优良,但对缺口敏感和极易燃烧的缺点严重限制其使用范围。以溴化环氧树脂(BEO)为阻燃剂、纳米三氧化二锑(SbO)为协效阻燃剂制备的SbO/BEO-PBT复合阻燃材料使得PBT的阻燃性能获得极大的改善,但纳米SbO颗粒的加入降低了PBT的力学性能,所以在保持SbO/BEO-PBT复合材料优良阻燃性能的同时提高力学性能成为亟需解决的问题。本文在SbO/BEO-PBT基础上添加不同的纳米稀土氧化物制备纳米稀土氧化物/SbO/BEO-PBT复合材料,研究不同的纳米稀土氧化物对复合材料结晶性能、热稳定性能、力学性能和阻燃性能的影响。主要研究内容和结论概括如下:(1)制备NdO/PBT、CeO/PBT和LaO/PBT复合材料,研究不同的稀土氧化物对PBT性能的影响。研究结果表明:稀土氧化物提高了PBT成核效率,加快了结晶速率,降低了活化能;稀土氧化物的添加对PBT的拉伸强度和缺口冲击强度均有提高,其中,CeO/PBT复合材料力学性能最好。(2)选择钛酸酯偶联剂NDZ-201为改性剂,分别改性纳米SbO、CeO和NdO颗粒,发现改性后颗粒的晶型结构没有发生改变;通过检测各样品的Zeta电位发现在改性剂用量为5wt.%时,纳米SbO、NdO和CeO颗粒电位绝对值均达到最大,纳米NdO和CeO的粒径测量结果最小,平均粒径分别是63 nm和78 nm,而纳米SbO在NDZ-201用量为7 wt.%时平均粒径最小。(3)纳米NdO颗粒在SbO/BEO-PBT中起到异质成核的作用,适量的纳米NdO可以提高SbO/BEO-PBT阻燃复合材料的结晶度;当改性纳米NdO含量为0.4 wt.%时,NdO/SbO/BEO-PBT复合材料的拉伸强度为63 MPa,缺口冲击强度为8.3 KJm,二者均达到最大值;纳米NdO颗粒的添加使SbO/BEO-PBT阻燃体系的极限氧指数(LOI)略有降低,但NdO/SbO/BEO-PBT复合材料的垂直燃烧测试(UL94)仍处于V-0级。(4)纳米CeO的含量对CeO/SbO/BEO-PBT复合材料的结晶性能有较大影响,适量的纳米CeO可以提高CeO/SbO/BEO-PBT阻燃复合材料的结晶度,且含未改性纳米CeO的CeO/SbO/BEO-PBT复合材料的结晶度低于含改性纳米CeO的结晶度;随着纳米CeO含量的增多,CeO/SbO/BEO-PBT复合材料的拉伸强度与缺口冲击强度均呈先升高后降低的趋势,改性纳米CeO对CeO/SbO/BEO-PBT复合材料力学性能的提升更大;纳米CeO颗粒降低了CeO/SbO/BEO-PBT的LOI,但其UL94等级仍处于V-0级。

关键词：聚对苯二甲酸丁二醇酯稀土氧化物三氧化二锑钛酸酯偶联剂力学性能

基于润滑油添加剂的纳米锑粉的摩擦学性能研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于润滑油添加剂的纳米锑粉的摩擦学性能研究

作者：康昭兰州理工大学

学位级别：硕士

纳米材料具有许多特殊的性能，有着广泛地应用前景，是当前材料科学研究的前沿。纳米材料在摩擦领域中的研究也越来越受到重视，纳米材料作为润滑油添加剂在新型润滑材料中的应用是纳米科学的一个重要研究领域之一。本研究将电化学法制... 详细信息

纳米材料具有许多特殊的性能，有着广泛地应用前景，是当前材料科学研究的前沿。纳米材料在摩擦领域中的研究也越来越受到重视，纳米材料作为润滑油添加剂在新型润滑材料中的应用是纳米科学的一个重要研究领域之一。本研究将电化学法制备的纳米锑颗粒按不同的百分含量加入到液压油中，利用CFT-1型材料性能测试仪分别在不同摩擦载荷和摩擦速率下考察了纳米锑粉作为润滑油添加剂的摩擦学性能。采用扫描电子显微镜和能谱仪对摩擦表面进行了分析，初步探讨了其润滑机理。得到的主要结论如下：1.采用CFT-1型材料性能测试仪在不同载荷进行了往复式摩擦磨损试验，对比研究了不同条件下的纳米锑粉作为润滑油添加剂的摩擦学性能。结果表明：在不同载荷下要得到抗磨减摩性能最优的润滑油需要加入不同百分含量的纳米锑粉，摩擦载荷为30N、60N、90N、120N时的最佳锑粉添加量分别为0.5%、0.3%、0.9%、0.5%。当载荷为120N时在液压油中加入0.5%质量分数的纳米锑粉所得到的润滑油的抗磨减摩性能最好，所以重载荷下纳米锑粉能显著提高液压油的抗磨减摩性能。2.在不同摩擦速率下对不同锑含量的润滑油的摩擦学性能进行了评价。结果表明：在纯液压油和含0.1%、0.5%锑含量液压油润滑条件下，摩擦表面的摩擦系数随着摩擦速率的增大都有一个先减小后增大的趋势。当摩擦速率为0.0625m/s时，摩擦系数最小，润滑油的润滑效果最好。在0.9%锑含量的液压油润滑条件下，摩擦速率的变化对摩擦系数的影响不大，摩擦表面的摩擦系数基本相同。3.通过SEM对试样摩擦表面进行了形貌分析，利用EDX进行了磨痕表面元素分析，并对纳米锑粉的润滑摩擦机理进行了探讨。纳米锑粉的纳米效应和类石墨的层状晶体结构，使得润滑油中高活性的纳米锑粒子在高温高压的环境下很容易与摩擦表面的金属相互作用，渗透或吸附在金属表面形成一层低剪切强度的自修复膜，有效地减小了摩擦副的直接接触，产生了良好的减摩抗磨效果。

关键词：纳米锑摩擦磨损性能液压油