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五龄黑水虻油脂衍生物作为润滑油添加剂的性能研究

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摩擦学学报（中英文） 2024年第1期44卷 87-96页

作者：吴晗冯思静胡文敬李久盛辽宁工程技术大学环境科学与工程学院辽宁阜新123000 上海建桥学院商学院上海201306 中国科学院上海高等研究院先进润滑材料实验室上海201210 中国科学院低碳转化科学与工程重点实验室上海201210

为探索黑水虻幼虫体内的粗油脂作为生物润滑油添加剂的应用可行性,本文中以五龄黑水虻虫体的粗油脂为原料,通过纯化、水解反应和酯化反应合成了虫体油脂衍生物.采用核磁共振波谱、傅里叶红外光谱和热重分析仪对其结构和热稳定性进行表征... 详细信息

为探索黑水虻幼虫体内的粗油脂作为生物润滑油添加剂的应用可行性,本文中以五龄黑水虻虫体的粗油脂为原料,通过纯化、水解反应和酯化反应合成了虫体油脂衍生物.采用核磁共振波谱、傅里叶红外光谱和热重分析仪对其结构和热稳定性进行表征,发现其热稳定性良好.采用UMT-TriboLab摩擦磨损试验机和四球摩擦试验机分别研究了虫体油脂衍生物作为润滑油添加剂在点-面和点-点接触模式下的摩擦学性能,并与商用合成酯的性能进行对比.结果表明,在基础油150N中添加质量分数为1%的虫体油脂衍生物时,油品表现出较优的减摩和抗磨效果.在点-面接触模式下,摩擦系数和磨损率相对于基础油分别降低25.0%和92.0%,且在200℃高温下仍能保持减摩效果.在点-点接触模式下,磨损率相对于基础油降低了84.5%.可见虫体油脂衍生物作为润滑油添加剂能够有效提高油品的摩擦学性能.采用接触角试验验证了虫体油脂衍生物作为润滑油添加剂在金属表面的吸附性能.结果表明,虫体油脂衍生物在润滑过程中能够优先吸附在摩擦副的金属表面,形成润滑保护膜,使油品的减摩和抗磨性能提升.通过显微红外光谱和拉曼光谱研究了虫体油脂衍生物的润滑作用机理,表明磨痕表面存在的铁氧化物和碳能够形成润滑膜,防止摩擦副表面的微凸体直接接触,进而改善了油品的摩擦学性能.

关键词：黑水虻幼虫虫体油脂衍生物热稳定性能润滑油添加剂摩擦学性能

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六次甲基四胺交联酚醛纤维的制备及其性能

纺织学报 2022年第5期43卷 57-62页

作者：赵波波王亮李敬毓万刚夏兆鹏刘雍天津工业大学纺织科学与工程学院天津300387 中国科学院化学研究所北京100190 青岛即发集团股份有限公司山东青岛266299

针对在制备酚醛纤维过程中醛类交联剂对人体及环境危害较大的问题,采用六次甲基四胺(HMTA)作为交联剂在盐酸溶液中制备酚醛纤维,探讨了交联浴配比、升温速率、交联浴温度以及热处理温度对纤维力学性能、耐热性能的影响。结果表明:与初... 详细信息

针对在制备酚醛纤维过程中醛类交联剂对人体及环境危害较大的问题,采用六次甲基四胺(HMTA)作为交联剂在盐酸溶液中制备酚醛纤维,探讨了交联浴配比、升温速率、交联浴温度以及热处理温度对纤维力学性能、耐热性能的影响。结果表明:与初生纤维相比,交联酚醛纤维的力学性能、热稳定性均得到了较大改善;在盐酸和HMTA质量比为1.2∶1,交联浴以15℃/h的升温速率升至120℃后恒温1.5 h条件下制得预交联酚醛纤维,然后于200℃真空氛围下处理2 h,得到的交联酚醛纤维的断裂强度为3.63 cN/dtex,断裂伸长率为7.7%,初始分解温度高达386℃,氮气氛围下900℃处理1 h后质量保留率为60.7%。本文提出的以HMTA为交联剂制备酚醛纤维的方法对建立酚醛纤维的绿色环保生产工艺路线具有指导意义。

关键词：酚醛纤维六次甲基四胺交联固化力学性能热稳定性能

两种不同晶型N-甲基-2,4,6-三硝基苯甲胺的制备与性能研究

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火炸药学报 2022年第6期45卷 827-834页

作者：钟圣金波彭汝芳西南科技大学环境友好能源材料国家重点实验室四川绵阳621010 西南科技大学材料与化学学院四川绵阳621010

为了寻找一种替代TNT的熔铸液相载体炸药,采用硝化、VNS胺化反应合成N-甲基-2,4,6-三硝基苯甲胺(TNA),并在不同pH环境中重结晶,得到两种不同晶型的TNA(α和β)。通过FT-IR、~1H NMR、13C NMR、SEM以及X射线单晶衍射等方法对获得的α和... 详细信息

为了寻找一种替代TNT的熔铸液相载体炸药,采用硝化、VNS胺化反应合成N-甲基-2,4,6-三硝基苯甲胺(TNA),并在不同pH环境中重结晶,得到两种不同晶型的TNA(α和β)。通过FT-IR、~1H NMR、13C NMR、SEM以及X射线单晶衍射等方法对获得的α和β两种不同晶型TNA的物相、结构和形貌进行了表征;采用差热分析法(DTA)研究了不同升温速率下α-TNA和β-TNA的熔融和分解过程,并利用Kissinger法和Ozawa法计算了两种晶型的热分解反应动力学参数;通过修正后的氮当量公式,分别计算了α-TNA和β-TNA的爆速、爆压;采用摩擦感度测试和撞击感度测试对α-TNA和β-TNA的安全性能进行了研究。结果表明,α-TNA属于单斜晶系P21/n空间群,β-TNA属于三斜晶系P-1空间群,其密度分别为1.649、1.681g/cm^(3);α-TNA、β-TNA熔点分别为110.98、113.70℃,热分解活化能分别为91.70、94.41kJ/mol;α-TNA、β-TNA爆速、爆压分别为7075、7170m/s和21.37、22.18GPa。α-TNA、β-TNA的摩擦感度、撞击感度均为360N、40J。表明TNA具有良好的热稳定性,爆轰性能与TNT相当,其摩擦感度、撞击感度优于TNT,具有良好的安全性能。

关键词：有机化学 N-甲基-2,4,6-三硝基苯甲胺 TNA 晶型热稳定性能安全性能

聚酰亚胺纤维增强聚二甲基硅氧烷柔性复合膜的热力学性能

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纺织学报 2022年第6期43卷 22-28页

作者：黄耀丽陆诚蒋金华陈南梁邵慧奇东华大学产业用纺织品教育部工程研究中心上海201620 东华大学纺织学院上海201620 东华大学纺织科技创新中心上海201620

针对纤维增强柔性膜在服役过程中的热形变规律和可能出现的热力学问题,以聚酰亚胺(PI)纤维为增强体、聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基体通过刮刀涂层的方法制备PI纤维增强PDMS柔性复合膜。利用热重分析仪研究了复合膜的热稳定性能,采用万能材... 详细信息

针对纤维增强柔性膜在服役过程中的热形变规律和可能出现的热力学问题,以聚酰亚胺(PI)纤维为增强体、聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基体通过刮刀涂层的方法制备PI纤维增强PDMS柔性复合膜。利用热重分析仪研究了复合膜的热稳定性能,采用万能材料试验仪和热机械分析仪讨论了取向增强纤维线密度和铺层密度对复合膜力学性能和热膨胀系数的影响;采用COMSOL软件模拟分析了纤维取向增强复合膜的热膨胀变形机制。结果表明,复合膜在300℃时质量损失率仅为1.22%,表明其在低于300℃的环境中较稳定;随纤维铺层密度和线密度的增大,断裂强度和弹性模量逐渐增大;热膨胀系数逐渐降低,且均呈现负膨胀特点,这说明聚酰亚胺纤维取向增强可有效调节复合膜的尺寸稳定性。模拟与实验结果具有较好一致性,模型可用于预测优化PI纤维增强复合膜的热膨胀系数。

关键词：聚酰亚胺纤维热稳定性能热膨胀系数力学性能有限元模拟复合材料聚二甲基硅氧烷

Al含量对Cr_(1-x)Al_(x)N涂层力学、热稳定性、抗氧化性及耐蚀性的影响

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表面技术 2022年第2期51卷 39-47,65页

作者：王桂云陈利中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083 株洲钻石切削刀具股份有限公司湖南株洲412007

目的探讨Al含量对Cr_(1–x)Al_(x)N涂层结构和性能的影响。方法在阴极弧蒸发设备中,分别采用Cr、Cr_(0.70)Al_(0.30)、Cr_(0.50)Al_(0.50)、Cr_(0.40)Al_(0.60)和Cr_(0.30)Al_(0.70)靶材制备5种不同Al含量的Cr_(1–x)Al_(x)N涂层。借助能量色散X射线光谱仪(EDX)、X射线衍射仪(XRD)、纳米压痕仪、扫描电子显微镜(SEM)和电化学工作站对Cr_(1–x)Al_(x)N涂层的成分、结构、力学性能、热稳定性、抗氧化性和耐蚀性进行研究。结果5种Cr_(1–x)Al_(x)N涂层均呈单相面心立方结构,其硬度随Al含量的增加而提升,由CrN的(16.9±0.8)GPa升至Cr_(0.75)Al_(0.25)N的(25.1±0.7)GPa、Cr_(0.56)Al_(0.44)N的(27.0±1.1)GPa、Cr_(0.46)Al_(0.54)N的(28.5±1.5)GPa和Cr_(0.36)Al_(0.64)N的(30.4±0.8)GPa。所有涂层在1000℃退火后,开始出现六方h-Cr2N的衍射峰,其衍射峰强度随Al含量的上升而降低。Cr_(0.75)Al_(0.25)N、Cr_(0.56)Al_(0.44)N和Cr_(0.46)Al_(0.54)N涂层在1100℃退火后,可检测到六方纤锌矿结构w-AlN相,而高Al含量Cr_(0.36)Al_(0.64)N涂层在1000℃退火后,便可检测到w-AlN相。在1000℃氧化15 h后,CrN涂层已经完全氧化,Cr_(0.75)Al_(0.25)N、Cr_(0.56)Al_(0.44)N、Cr_(0.46)Al_(0.54)N和Cr_(0.36)Al_(0.64)N涂层的氧化层厚度分别约为0.4、0.3、0.3、0.2μm;在1100℃氧化15 h后,CrN、Cr_(0.75)Al_(0.25)N和Cr_(0.56)Al_(0.44)N涂层已完全氧化,而Cr_(0.46)Al_(0.54)N和Cr_(0.36)Al_(0.64)N涂层的氧化层厚度分别约为2.5、1.4μm。CrN、Cr_(0.75)Al_(0.25)N、Cr_(0.56)Al_(0.44)N、Cr_(0.46)Al_(0.54)N和Cr_(0.36)Al_(0.64)N涂层在3.5%的NaCl溶液中测得的极化电阻分别为567.69、5.34、71.80、160.10、92.56 kΩ·cm^(2)。结论涂层的硬度和抗氧化性随Al含量的增加而提升。Al的加入在抑制Cr—N分解的同时,促进了涂层中w-AlN的生成。CrN涂层具有最优的耐蚀性,而在含Al涂层中,涂层的耐蚀性随Al含量的增加呈现出先上升、后下降的趋势。

关键词： CrAlN涂层结构硬度热稳定性能抗氧化性能耐蚀性能

CrWN涂层中W元素含量对涂层纳米硬度和热稳定性的影响

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表面技术 2021年第12期50卷 372-380页

作者：王力涛燕峰黄新放魏兴泽王锋胡素影高旭冯永军解志文崔錄辽宁科技大学辽宁鞍山114051 鞍山技师学院辽宁鞍山114051

目的探究氮气退火环境下不同W含量Cr WN涂层微结构、纳米硬度及热稳定性能的演变规律。方法采用等离子增强磁控溅射技术,制备不同W含量的Cr WN涂层,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、纳米压痕、原子力... 详细信息

目的探究氮气退火环境下不同W含量Cr WN涂层微结构、纳米硬度及热稳定性能的演变规律。方法采用等离子增强磁控溅射技术,制备不同W含量的Cr WN涂层,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、纳米压痕、原子力显微镜(AFM)等分析方法,系统研究退火前后涂层的微结构、表面质量、尺寸精度、纳米力学与热稳定性能。结果Cr WN涂层由面心立方结构的Cr N+W_(2)N相组成,Cr N层与W2N层交替沉积,并具有典型共格生长。随涂层中W含量的增加,涂层硬度从12.9 GPa增加至15.5 GPa,表面粗糙度降低,并趋于稳定。经过氮气环境退火后,随涂层中W含量的增加,与气氛中的微量杂质气体反应加剧,涂层硬度由13.5 GPa降低至5.2 GPa,表面氧化层WO3厚度增加,并导致涂层表面粗糙度和厚度增加。结论Cr WN涂层具有优异的表面质量及纳米力学性能,氮气退火过程中,氧化侵蚀反应导致Cr WN涂层表面粗化、体积膨胀和力学降解。随涂层中W含量的增加,退火涂层表界面微结构损伤与性能退化效应加剧,氧化损伤是Cr WN涂层玻璃精密模压成形应用中需考虑的关键因素之一。因此,Cr WN涂层作为光学玻璃精密模压成形模具涂层使用时,应在高真空度或高纯惰性气体环境下工作。

关键词： CrWN涂层光学玻璃精密模压等离子增强磁控溅射热稳定性能

新型烯丙基缩合多环芳烃共聚物制备及热稳定性能研究

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化工新型材料 2022年第10期50卷 235-240页

作者：张国亮杨铎姚建民柯扬船天津职业技术师范大学机械工程学院天津300222 北京铁路物资有限公司北京100032 中国石油大学(北京)理学院北京102249

催化裂化渣油中芳香组分是由数量众多的芳烃分子所组成的混合物,其聚合反应过程工艺难以调控,得到的产品性能差异较大,且催化裂化渣油制备缩合多环芳烃(COPNA)树脂存在固化速率慢、脆性较大、加工成型工艺差等缺陷,在实际工业生产中应... 详细信息

催化裂化渣油中芳香组分是由数量众多的芳烃分子所组成的混合物,其聚合反应过程工艺难以调控,得到的产品性能差异较大,且催化裂化渣油制备缩合多环芳烃(COPNA)树脂存在固化速率慢、脆性较大、加工成型工艺差等缺陷,在实际工业生产中应用范围较窄。为此,选择萘酚作为模型化合物进行聚合反应,用于合成萘酚基COPNA树脂;其次,在其苯环结构上引入烯丙基双键,生成烯丙基COPNA树脂;最后,将其与二苯甲烷双马来酰亚胺(BMI)发生双烯加成共聚反应,从而制备综合性能优异的烯丙基COPNA-BMI共聚物树脂材料,并对共聚树脂的分子结构、软化点、残炭率及流动度等热稳定性能进行表征,确定了共聚树脂的最佳合成工艺条件。该共聚树脂表面平整光滑,空气气氛热稳定性能较好,94h后样品最大质量损失均小于3%,为苛刻工况下钻杆套管保护提供了一种新材料。

关键词：缩合多环芳烃萘酚烯丙基热稳定性能

脱胶处理对单向蚕丝/PCL复合材料性能的影响

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现代纺织技术 2024年

作者：苏妮妮吴莹田伟祝成炎浙江理工大学纺织科学与工程学院(国际丝绸学院)

针对聚己内酯(PCL)力学强度不足的问题，以单向蚕丝片为增强体，PCL为树脂基体，通过热压成型工艺制备了单向蚕丝/PCL复合材料。为了获得界面结合良好的单向蚕丝/PCL复合材料，采用Na2CO3溶液对单向蚕丝片进行脱胶处理。利用扫描电镜、... 详细信息

针对聚己内酯(PCL)力学强度不足的问题，以单向蚕丝片为增强体，PCL为树脂基体，通过热压成型工艺制备了单向蚕丝/PCL复合材料。为了获得界面结合良好的单向蚕丝/PCL复合材料，采用Na2CO3溶液对单向蚕丝片进行脱胶处理。利用扫描电镜、接触角测定仪、万能强力仪、摆锤冲击试验机、热重分析仪等研究了不同质量分数的Na2CO3溶液脱胶处理对单向蚕丝片表面性质及蚕丝/PCL复合材料力学性能和热稳定性能的影响。结果表明：经过脱胶处理后，单向蚕丝片浸润性改善；当在1.5%Na2CO3溶液中脱胶1 h后，蚕丝表面丝胶基本除尽，树脂基体对单向蚕丝片浸润效果良好，复合材料中单向蚕丝片与PCL基体结合紧密，单向蚕丝/PCL复合材料的力学性能最好；与未脱胶单向蚕丝/PCL复合材料相比，弯曲强度和冲击强度提高了87.06%和56.25%；单向蚕丝片脱胶处理后，单向蚕丝/PCL复合材料的热稳定性能变好。脱胶处理后的单向蚕丝片作为增强体应用于可降解复合材料中，获得的单向蚕丝/PCL复合材料界面结合良好、力学性能优良，表明其在可降解天然纤维增强复合材料领域中应用潜力巨大。

关键词：蚕丝聚己内酯复合材料蚕丝脱胶热压力学性能热稳定性能

纳米SiO_(2)/酚醛树脂复合材料的制备及性能研究

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功能材料 2022年第6期53卷 6219-6223页

作者：冯满重庆城市科技学院建筑管理学院重庆402167

制备了不同掺杂量(0,2%,4%,6%(质量分数))的纳米SiO_(2)/酚醛树脂复合材料。通过FT-IR、力学性能测试、SEM、TGA和吸水率测试等研究了纳米SiO_(2)掺杂量对复合材料光谱特性、力学性能、微观形貌、热稳定性和防水性能的影响。结果表明,... 详细信息

制备了不同掺杂量(0,2%,4%,6%(质量分数))的纳米SiO_(2)/酚醛树脂复合材料。通过FT-IR、力学性能测试、SEM、TGA和吸水率测试等研究了纳米SiO_(2)掺杂量对复合材料光谱特性、力学性能、微观形貌、热稳定性和防水性能的影响。结果表明,所有纳米SiO_(2)/酚醛树脂复合材料均具有典型的酚醛树脂结构,掺入纳米SiO_(2)后,复合材料的力学性能得到了提高,当纳米SiO_(2)的掺杂量为4%(质量分数)时,复合材料的拉伸强度和断裂延伸率都达到了最大值,分别为24.7 MPa和15.68%;掺入纳米SiO_(2)后,复合材料的基体开始由无裂痕到逐渐出现了树枝状细小的裂痕,随着纳米SiO_(2)掺杂量的增加,裂纹逐渐增大;掺入纳米SiO_(2)后,复合材料的热稳定性能得到了改善,当纳米SiO_(2)的掺杂量为6%(质量分数)时,分解温度最高为671.5℃;掺入纳米SiO_(2)后,复合材料的防水性能得到提高,当纳米SiO_(2)的掺杂量为4%(质量分数)时,复合材料24 h的吸水率最低为0.87%。综合来看,纳米SiO_(2)的最佳掺杂量为4%(质量分数)。

关键词：纳米SiO_(2) 酚醛树脂复合材料力学性能热稳定性能防水性能