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PTFE基金属复合材料的摩擦磨损性能研究

PTFE基金属复合材料的摩擦磨损性能研究

作者：施梅勤浙江工业大学

学位级别：硕士

本文通过两种方法制备了两种不同结构的PTFE基金属复合材料。研究了室温下复合材料干摩擦的摩擦磨损性能,试验采用条块式接触方式。通过比较磨损量、摩擦系数和观察整个摩擦中的磨损形貌变化讨论复合材料的摩擦学性能;利用XRD衍射分析... 详细信息

本文通过两种方法制备了两种不同结构的PTFE基金属复合材料。研究了室温下复合材料干摩擦的摩擦磨损性能,试验采用条块式接触方式。通过比较磨损量、摩擦系数和观察整个摩擦中的磨损形貌变化讨论复合材料的摩擦学性能;利用XRD衍射分析了材料制备与摩擦过程中可能发生的化学反应。首先研究了一种双层结构的PTFE基金属复合材料,采用等离子喷涂工艺在低碳钢底材上喷涂金属膜,然后通过热烧结的方法在金属膜上涂覆PTFE与金属颗粒的混合物,根据混合物中PTFE与金属颗粒的配比不同共制备了14种试验片。由试验片整个摩擦过程中得到的摩擦系数值可以看出,这种复合材料保持了纯PTFE的优点,即较低的摩擦系数值,并且与纯PTFE相比,复合材料具有更好的抗磨损能力。比较不同组成的复合材料的磨损曲线发现PTFE+Mo-Cu具有最优的抗磨损性能,研究认为这是由于喷涂层铝青铜颗粒与烧结层钼颗粒共同作用的结果,因为钼颗粒具有较高的硬度可以承受载荷,而铝青铜颗粒形成的喷涂层则是PTFE良好的“贮藏室”。烧结层为纯PTFE的复合材料,其磨损机理为粘着磨损,而烧结层为纯PTFE与金属混合物的复合材料则表现为磨粒磨损与粘着磨损的复合磨损。

关键词： PTFE 摩擦磨损金属颗粒干摩擦

Tungsten carbide-reduced graphene oxide intercalation compound as co-catalyst for methanol oxidation

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Chinese Journal of Catalysis 2016年第11期37卷 1851-1859页

作者：施梅勤章文天李影影褚有群马淳安浙江工业大学化学工程学院绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地浙江杭州310032

Highly dispersed tungsten carbide（WC） nanoparticles（NPs） sandwiched between few-layer reduced graphene oxide（RGO） have been successfully synthesized by using thiourea as an anchoring and inducing *** metatungstate ion,[H2W（12）O（40）]^6-,is assembled on thiourea-modified graphene oxide（GO） by an impregnation *** WC NPs,with a mean diameter of 1.5 nm,are obtained through a process whereby ammonium metatungstate first turns to WS2,which then forms an intercalation compound with RGO before growing,in situ,to WC *** Pt/WC-RGO electrocatalysts are fabricated by a microwave-assisted *** intimate contacts between Pt,WC,and RGO are confirmed by X-ray diffraction,scanning electron microscope,transmission electron microscope,and Raman *** methanol oxidation,the Pt/WC-RGO electrocatalyst exhibited an electrochemical surface area value of 246.1 m^2/g Pt and a peak current density of1364.7 mA/mg Pt,which are,respectively,3.66 and 4.77 times greater than those of commercial Pt/C electrocatalyst（67.2 m^2/g Pt,286.0 mA/mg Pt）.The excellent CO-poisoning resistance and long-term stability of the electrocatalyst are also evidenced by CO stripping,chronoamperometry,and accelerated durability *** Pt/WC-RGO has higher catalytic activity compared with that of commercial Pt/C,as a result of its intercalated structure and synergistic effect,less Pt will be required for the same performance,which in turn will reduce the cost of the fuel *** present method is facile,efficient,and scalable for mass production of the nanomaterials.

关键词： Tungsten carbide-reduced graphene oxide Intercalation compound Thiourea Anchoring Methanol oxidation

Pt/WC/TiO2催化剂的制备及其电催化性能研究

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电化学 2011年第2期17卷 149-154页

作者：马淳安俞彬施梅勤郎小玲浙江工业大学化材学院绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地浙江杭州310032

以TiO2为载体制备Pt/WC/TiO2三元复合催化剂,XRD、SEM和TEM等表征催化剂样品的形貌和结构特征,循环伏安法测定三元复合催化剂在酸性条件下对甲醇氧化的电催化性能,并与二元复合催化剂Pt/TiO2和Pt/WC的电催化性能作比较.结果表明,三元复... 详细信息

以TiO2为载体制备Pt/WC/TiO2三元复合催化剂,XRD、SEM和TEM等表征催化剂样品的形貌和结构特征,循环伏安法测定三元复合催化剂在酸性条件下对甲醇氧化的电催化性能,并与二元复合催化剂Pt/TiO2和Pt/WC的电催化性能作比较.结果表明,三元复合催化剂具有更好的催化活性.进一步研究了二氧化钛晶相对Pt/WC/TiO2催化剂电催化活性的影响.

关键词：二氧化钛碳化钨催化剂电催化性能晶相

碱处理对PtRu/WC电极材料结构及甲醇电催化氧化性能的影响

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电化学 2013年第4期19卷 350-354页

作者：郎小玲施梅勤江叶坤马淳安浙江工业大学绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地科技部能源材料及应用国际科技合作基地化学工程与材料学院浙江杭州310032

本文采用不同pH值的KOH溶液对WC材料进行了不同时间的碱处理,并以该WC为载体通过微波加热还原法制备PtRu/WC复合材料.采用XRD对材料进行结构表征,通过循环伏安法和计时电流法测试电极对甲醇的电催化氧化性能.结果表明,经不同碱性条件处... 详细信息

本文采用不同pH值的KOH溶液对WC材料进行了不同时间的碱处理,并以该WC为载体通过微波加热还原法制备PtRu/WC复合材料.采用XRD对材料进行结构表征,通过循环伏安法和计时电流法测试电极对甲醇的电催化氧化性能.结果表明,经不同碱性条件处理的WC材料表面更易于铂钌的负载,其中经强碱(pH=14)的KOH溶液处理后可在WC表面得到结晶度最好的铂钌合金,且所得电催化剂PtRu/WC电极的性能最佳,而经碱处理5 h的WC负载的PtRu/WC电极对甲醇氧化的效果最优.

关键词：碱处理 PtRu 碳化钨催化性能稳定性

碱诱导自组装合成Pd/Ni-Mo_2C纳米催化剂用于乙醇电催化氧化（英文）

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燃料化学学报 2019年第5期47卷 574-581页

作者：赵峰鸣吴士忠陈赵扬褚有群施梅勤浙江工业大学化学工程学院浙江杭州310032

本研究采用简易的碱性诱导自组装的方法制备了一种新型纳米Pd/Ni-Mo_2C (2-6 nm)催化剂。该催化剂在碱性体系中对乙醇的电催化氧化展现出优异的性能。催化活性为2832.2 mA/mgPd,剩余电流密度为447.8 mA/mgPd,分别是质量分数10%商业Pd/C... 详细信息

本研究采用简易的碱性诱导自组装的方法制备了一种新型纳米Pd/Ni-Mo_2C (2-6 nm)催化剂。该催化剂在碱性体系中对乙醇的电催化氧化展现出优异的性能。催化活性为2832.2 mA/mgPd,剩余电流密度为447.8 mA/mgPd,分别是质量分数10%商业Pd/C催化剂(1107.6和96.1 mA/mgPd)的2.6和4.7倍。

关键词：碳化钼镍碱处理钯乙醇氧化

微波合成Pt/WC催化剂及其对甲醇的电催化性能

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化学学报 2011年第9期69卷 1029-1034页

作者：施梅勤郎小玲马淳安褚有群陈赵扬俞彬浙江工业大学化学工程与材料学院绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地科技部能源材料及应用国际科技合作基地杭州310032

分别采用微波加热乙二醇还原法(MW)和浸渍还原法(IR)制备以碳化钨(WC)为载体的Pt/WC催化剂,并分别标记为:MW-Pt/WC及IR-Pt/WC.用XRD、SEM对两种方法制备的复合材料的结构与形貌进行表征.循环伏安测试结果表明MW-Pt/WC催化剂在酸性条件... 详细信息

分别采用微波加热乙二醇还原法(MW)和浸渍还原法(IR)制备以碳化钨(WC)为载体的Pt/WC催化剂,并分别标记为:MW-Pt/WC及IR-Pt/WC.用XRD、SEM对两种方法制备的复合材料的结构与形貌进行表征.循环伏安测试结果表明MW-Pt/WC催化剂在酸性条件下的甲醇氧化性能比IR-Pt/WC催化剂更优,表现在同一电位下MW-Pt/WC催化剂具有更高的电流且其氧化起始电位负移约30 mV,还具有更大的电化学比表面积.此外计时电流法实验结果表明MW-Pt/WC催化剂的稳定性高于IR-Pt/WC催化剂.

关键词：微波合成碳化钨甲醇氧化计时电流法

Microstructure and texture evolution in titanium subjected to friction roll surface processing and subsequent annealing

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2012年第11期22卷 2616-2627页

作者：施梅勤高山善匡马淳安渡部英男井上博史浙江工业大学化学工程与材料学院绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地杭州310032 Department of Mechanical and Intelligent Engineering Graduate School of Engineering Utsunomiya University Department of Materials Science Graduate School of Engineering Osaka Prefecture University

Commercial purity and high purity titanium sheets were initially strained by a new technique, named as friction roll surface processing （FRSP）. Severe strain was imposed into the surface layer and strain gradient was formed through the thickness of the sheet. The microstructure and texture in as-strained state were investigated by optical microscopy and X-ray diffraction technique On the surface of the sheets, ultra-fine grains were found to have a sharp texture with a preferred orientation strongly related to the FRSP direction. The evolution of microstructure and crystallographic texture of FRSPed samples during recrystallization were also studied by electron back-scattered diffraction （EBSD） technique after being annealed at selected temperatures and time. The results indicated that the preferred orientations resulting from FRSP and annealing in the surface layer were formed during rolling and its recrystallization textures were reduced by FRSP. In addition, the texture evolved stably without change in main components during the annealing.

关键词： titanium friction roll surface processing severe plastic deformation preferred orientation recrystallization textureevolution ultra-fine grains

Mo掺杂W_(18)O_(49)复合材料作为氧还原催化剂载体的研究

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浙江工业大学学报 2018年第3期46卷 262-269页

作者：施梅勤佟雪方军李旺浙江工业大学化学工程学院浙江杭州310014

以具有氧缺陷的W_(18)O_(49)为前驱体,掺杂不同比例的Mo,制备得到系列Mo—W_(18)O_(49)催化剂.通过X射线衍射、透射电镜、X射线光电子能谱手段表征材料的形貌结构及化学组成,通过循环伏安、线性扫描伏安法测试系列Mo—W_(18)O_(49)材料... 详细信息

以具有氧缺陷的W_(18)O_(49)为前驱体,掺杂不同比例的Mo,制备得到系列Mo—W_(18)O_(49)催化剂.通过X射线衍射、透射电镜、X射线光电子能谱手段表征材料的形貌结构及化学组成,通过循环伏安、线性扫描伏安法测试系列Mo—W_(18)O_(49)材料的氧还原催化性能,结果表明:当Mo的掺杂量为30%时,氧还原活性最高.在此基础上,再在30%Mo—W_(18)O_(49)材料上负载少量的Pt(质量分数为10%),制备得到Pt/30%Mo—W_(18)O_(49),并在酸性介质中进行氧还原性能测试,发现制备的Pt/30%Mo—W_(18)O_(49)催化剂的活性和稳定性优于商用Pt/C.材料的物性表征显示Mo的掺杂使材料引入了氧缺陷.氧缺陷的存在可以促进O—O键的断裂,是提高性能的一个重要因素;Pt与30%Mo—W_(18)O_(49)载体间的强相互作用是该材料具有较高催化性能的另一个重要因素.

关键词：氧还原 W18O49 Mo掺杂氧缺陷

片层WC/C的原位合成及其在甲醇氧化中的应用

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无机化学学报 2018年第8期34卷 1437-1447页

作者：李影影黄丽珍蔡晓微陈赵扬刘委明施梅勤浙江工业大学化学工程学院杭州310014 台州非常金属燃料电池研究中心台州318000

以片层二硫化钨(WS2)为前驱体,氯化钠(Na Cl)为介质,CO为气体碳源,采用程序升温法一步合成片层碳化钨/碳复合材料(WC/C)。通过X射线衍射(XRD),X射线近边吸收谱(XANES)和扫描电镜(SEM)等一系列手段对样品的化学组成、形貌、结构等进行表... 详细信息

以片层二硫化钨(WS2)为前驱体,氯化钠(Na Cl)为介质,CO为气体碳源,采用程序升温法一步合成片层碳化钨/碳复合材料(WC/C)。通过X射线衍射(XRD),X射线近边吸收谱(XANES)和扫描电镜(SEM)等一系列手段对样品的化学组成、形貌、结构等进行表征。研究发现,在高温渗碳过程中,不仅利用WS2的片层结构和Na Cl的锚定作用合成了具有薄层孔洞的WC,而且Na Cl和WS2金属面对碳膜生长的催化作用使WC表面覆有原位生长的碳膜,为电子传输提供了有效通道。将该材料作为载体材料进行电化学性能测试,结果表明:负载少量Pt后制得的Pt/WC/C电催化剂,在甲醇氧化反应(MOR)中表现出良好的电催化活性、稳定性及优异的抗CO中毒能力。

关键词：二硫化钨氯化钠碳化钨/碳电催化甲醇氧化