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些不足之处,在实际使用中,用户应根据自己的客观需要,选择不同的固持设备。
参考文献:[1] L ubin G.Hand Book of Composites.New Y ork:Van Nostrand Reinhold Company Inc,1982[2] 张广平,戴干策.复合材料蜂窝夹芯板及其应用.纤维复合材料,2000(2):25～28[3] 柯映林,刘刚.蜂窝类柔性结构材料的加工方法.中国专利,01135679.0.2001-10-18[4] 刘刚.纸基蜂窝芯零件高速铣削加工固持系统:[博士学位论文].杭州:浙江大学,2004[5] 刘刚,柯映林.纸基蜂窝芯零件夹持方法研究.浙江大学学报(工学版),2004,38(4):501～504(编辑 周本盛)作者简介:刘 刚,男,1973年生。
浙江大学机械与能源工程学院制造工程研究所讲师、博士。
主要研究方向为先进制造技术、CAD/CAM/CA E。
获中国发明专利1项。
发表论文5篇。
柯映林,男,1963年生。
浙江大学机械与能源工程学院制造工程研究所教授、博士研究生导师。
硅基微机械表面粘附及摩擦性能的AFM试验研究解国新 丁建宁 范 真 付永忠江苏大学,镇江,212013摘要:在Si(100)基片上制备了十八烷基三氯硅烷(O TS)分子润滑膜,并用原子力显微镜(A FM)对比研究了施加O TS膜前后的硅表面的粘附、摩擦磨损性能。
试验考虑了相对湿度和扫描速度对粘附、摩擦性能的影响。
结果表明,相对于硅构件来讲,O TS膜表面粘附力较小,具有较小的摩擦因数,呈现较好的润滑性能;硅构件受湿度变化的影响比O TS膜明显。
微构件的摩擦性能由于水合化学作用生成Si(O H)4润滑膜,使得其受相互间运动速度影响很大。
O TS膜不仅是一种耐磨性较好的润滑膜,而且有良好的稳定性。
关键词:原子力显微镜(A FM);微/纳机电器件(M EMS/N EMS);粘附;摩擦磨损中图分类号:T G174;T H117 文章编号:1004—132X(2006)02—0200—04Adhesive and T ribological Properties of Silicon-surface MEMSInvestigated with Atomic Force Microscope(AFM)Xie Guo xin Ding Jianning Fan Zhen Fu Y ongzhongJiangsu University,Zhenjiang,Jiangsu,212013Abstract:First,t he O TS molecular lubricant films were prepared on Si(100)subst rate,and t heir adhesive and t ribological p roperties were compared wit h each ot her by A FM/L FM.Meanwhile, t he effect of relative humidity and scanning velocity was taken into consideration.Also,t heir durabili2 ties were st udied in t he last part.The result s show t hat t he adhesive force of O TS film is much smal2 ler t he one of Si(100)subst rate which leads to a relatively low f riction coefficient,t hereby t he O TS film p resent s better lubricant performance.Besides,t he Si(100)subst rate is much more affected by t he variation of humidity t han O TS film;The velocity effect on t he f rictional performance is more sig2 nificant for Si(100)component due to t he Si(O H)4lubricant film caused by t he t ribochemical reac2 tion.The O TS lubricant film exhibit s better wearable and stable comparatively.K ey w ords:A FM;M EMS/N EMS;adhesion;f riction and wear0 引言目前已经揭示出粘附、摩擦磨损对微/纳机电器件(M EMS/N EMS)的性能和可靠性有显著的影响[1,2]。
POSS接枝改性甲基含氢硅油的制备及性能研究的开题报告一、研究背景和意义含氢硅油是一种重要的有机硅功能材料，具有优良的化学稳定性、高温稳定性、低温性能等，在油漆、胶黏剂、涂料、密封剂、硅油润滑油等领域被广泛应用。
近年来，随着人们对环境保护和可持续发展的关注，含氢硅油在应用中所产生的环境问题越来越受到关注。
为了减少环境污染和提高产品性能，研究人员开始探索各种新型有机硅材料的研发。
POSS（聚苯基硅氧烷）是一种新型的有机硅纳米颗粒，由于其独特的结构和性能，在聚合物材料中的应用受到广泛关注。
POSS分子结构简单，可以与各种有机物、金属、半导体、高分子等材料形成复合体系，同时其纳米尺度的尺寸和良好的分散性，可以有效地改善材料的力学性能、热稳定性、电学性能、透明度等各方面性能。
本研究将POSS接枝在含氢硅油分子链上，旨在通过POSS的纳米尺度效应改善含氢硅油的物理和化学性质，提高其热稳定性和可持续性，为含氢硅油在先进材料领域的应用提供新思路和新方法。
二、研究内容和方法1. 制备POSS接枝改性甲基含氢硅油的方法本研究采用油-水相乳化法，即将POSS分散到水相中，将甲基含氢硅油加入水相，并加入乳化剂进行乳化，利用超声波辅助乳化，在较高温度下反应即可制得POSS接枝改性甲基含氢硅油。
本研究将改性前后的甲基含氢硅油进行表征和比较，考察POSS接枝改性对其物理和化学性质的影响。
2. 性能测试方法通过红外光谱、核磁共振、热重分析、动态扫描量热等测试方法，对改性前后的甲基含氢硅油进行表征和性能测试，确定POSS接枝改性对甲基含氢硅油的影响，并评估改性后的甲基含氢硅油在油漆、涂料等领域的应用前景。
三、预期成果和意义1. 制备出具有优良性能的POSS接枝改性甲基含氢硅油通过本研究，预期制备出具有较好热稳定性、低温性能、机械性能和耐化学性能的含氢硅油，并评估其在各种应用领域的潜力和前景。
2. 探索一种新型含氢硅油的改性方法和应用途径本研究将POSS与含氢硅油结合，探索了一种新型含氢硅油的改性方法，为有机硅材料的开发和应用提供新思路和新方法。
几种润滑剂性能比较及其对ABS熔融加工的影响阳范文;杨清华;谭铭浩;张良;徐克谋【摘要】Four commonly used lubricants for ABS were studied. The infrared spectrum,torque rheological prop-erties,melting point and heat resistance were analyzed. The results showed that EBS and YY-502A were polar and had good internal lubrication performance for ABS,which could be used as lubrication for modified plastics and dis-persion for color masterbatch. YY-502 A was characterized with dual melting point and had better pigment disper-sion and preprocessing functions than EBS with a single melting point,which could overcome excessive lubrication for the low the melting point lubrication in the early processing. The heat resistance of YY-502 A was better than EBS and YY-5502. YY-502 A was a excellent processing modified lubricant with good heat stability and excel-lent overall performance for ABS.%对ABS常用的四种润滑剂进行了研究,对其红外光谱、转矩流变性能、熔点和耐热性能进行了对比分析。
蛇纹石润滑油添加剂摩擦反应膜的力学特征与摩擦学性能摩擦和磨损是机械设备中常见的问题，为了减少这些问题的发生，添加剂润滑油是广泛使用的解决方案。
在添加剂润滑油中，蛇纹石是一种非常受欢迎的添加剂，因为它可以形成摩擦反应膜。
在本文中，我们将研究蛇纹石润滑油添加剂摩擦反应膜的力学特征和摩擦学性能。
首先，我们将介绍蛇纹石润滑油添加剂的作用机制。
蛇纹石可以被吸附在金属表面上，形成一个摩擦反应膜，因此减少了金属表面之间的接触，并使摩擦系数降低。
摩擦反应膜的形成和生长也可以起到防止磨损的作用。
其次，我们将讨论蛇纹石润滑油添加剂的力学特征。
蛇纹石颗粒具有一定的硬度和韧性，因此可以在金属表面上形成一个坚韧的薄膜。
这个薄膜有很好的耐磨性和耐高温性，因此可以在高温和高压下保持其结构和性能。
此外，蛇纹石颗粒还具有很好的润滑能力，可以在表面形成一个滑动的润滑层，减少金属之间的直接接触。
最后，我们将探讨蛇纹石润滑油添加剂的摩擦学性能。
使用蛇纹石润滑油添加剂可以显着降低金属的摩擦系数，具有显著的减摩和降噪效果。
此外，蛇纹石润滑油添加剂还可以改善机械设备的耐用性和寿命，减少维修和更换的次数。
综上所述，我们可以得出结论：蛇纹石润滑油添加剂的力学特征和摩擦学性能与其在机械设备中的广泛应用密切相关。
使用蛇纹石润滑油添加剂可以改善机械设备的性能和寿命，减少维修和更换的次数，从而为机械设备的高效运转提供了可靠的保障。
除了以上提到的力学特征和摩擦学性能，蛇纹石润滑油添加剂还有其他一些值得我们关注的特点。
首先，它具有很好的润湿性，可以快速地覆盖金属表面，并形成一个均匀的润滑层。
其次，蛇纹石润滑油添加剂还具有很好的抗氧化性和耐腐蚀性，可以保护金属表面不被氧化和腐蚀。
此外，蛇纹石还可以通过改善润滑油的流动性和降低粘度，在低温条件下保持稳定的润滑性能。
这对于在极端气候条件下运行的机械设备特别重要。
当然，蛇纹石润滑油添加剂也有其局限性。
例如，蛇纹石颗粒可能会在高速高温运行下被压碎和磨损，降低其润滑性能。
ABS/硅油混合物摩擦性能研究朱伟平(吉林化工集团公司研究院高分子研究所 112021) 摘 要 本文通过采用旋转回归设计,对影响ABS/硅油混合物摩擦性能的各种因素进行了比较深入的研究,通过摩擦性能对比,发现在体系中加入硅油确实使体系在摩擦性能上有较大幅度的提高,同时也考察了滑石粉对ABS/硅油共混物摩擦性能的影响,从而最后确定了制作轿车门立柱、门内基板等内饰件ABS/硅油混合物的配方。
关键词 ABS 摩擦性能 硅油收稿日期 19982072221 前言 塑料共混改性由于充分发挥了塑料间的协同作用,显示了单一品种塑料所不能获得的物理、机械以及化学性能,因而逐渐被广泛应用于汽车、电子、飞机、办公设备等领域,显示出极强的生命力。
众所周知,ABS 树脂具有卓越的综合性能,其应用领域十分广泛;但由于ABS 树脂本身存在耐摩性、耐热性、耐候性、耐冲击性、润滑性、光泽性、阻燃性、导电性等较差的缺陷,也妨碍了ABS 树脂的进一步应用,硅油具有较好的耐磨性、耐候性、耐冲击性、润滑性和一定的阻燃性,通过物理共混或化学方法将硅油引入ABS 树脂之中,以改变ABS 树脂的分子链结构及其分布、或改变其聚集状态,进而提高各项性能。
本项目制作的是轿车门内基板和门柱等内装件,它要求制品应具有良好的耐磨性、较小的摩擦系数,以减少摩擦和磨耗,同时也减少了因摩擦而产生的噪音。
为此本文对影响制品摩擦性能的主要因素进行了比较详细的研究,采用旋转回归设计方法设计实验并通过回归处理数据手段进行了数据处理,从而基本确定了制作轿车门内基板和门立柱等内装件ABS/硅油混合物的配方。
2 实验部分211 实验用主要原料表1 ABS 树脂牌号及产地牌 号熔融指数(g/10min )产 地PA 2747S 1.5台湾奇美实业股份有限公司PA 275716.0台湾奇美实业股份有限公司10A 9.0日本J SR 公司47 4.0日本J SR 公司XT038.0日本J SR 公司XT04 2.6日本J SR 公司38R 45.5日本J SR 公司15A16.0吉化合成树脂厂表2 硅油及其它添加剂名 称品 级产 地硅油工业品吉化研究院抗氧剂1010工业品天津市力生化工厂抗氧剂CA 工业品天津市力生化工厂抗氧剂DL TP 工业品北京助剂研究所色素碳黑工业品天津市碳黑厂改性滑石粉工业品大石桥三友塑料助剂联营公司42 塑料科技PLASTICS SCI.&TECHNOLO GY 第5期(总第127期)1998210表4 四因子二次旋转组合设计表区组Ⅰ区组Ⅱ区组Ⅲ编号X 1X 2X 3X 4编号X 1X 2X 3X 4编号X 1X 2X 3X 41-1-1-1-111-1-1-1121-γ00021-1-11121-1-1-122+γ0003-11-1113-11-1-1230+γ00411-1-11411-11240+γ005-1-11115-1-11-12500-γ061-11-1161-1112600+γ07-11-1117-111127000-γ8111118111-128000+γ9000019000029000010000020000030212 实验用主要设备及测试仪器表3 主要设备及测试仪器设备名称型号及规格产 地双辊简炼塑机SK 2160B 160×320mm 上海橡塑机械厂平板硫化机XQLB 350×350×2上海第一橡胶机械厂万能制样机NHY 2W 300×2河北省承德市试验机厂同向双螺杆挤出机SH J 2582Ⅱ南京航空航天大学信立塑料机械厂同向双螺杆挤出机KS J 235北京化工大学静摩擦系数测定仪自己制造213 实验流程及条件 流程:条件:混炼条件,温度:185～200℃压片条件,预热温度:185～200℃,时间:10min ;热压温度:185～200℃,时间:15min ;冷压温度: 室温,时间:10min 压制成3mm 厚和4mm 厚试片。
214 性能测试 静摩擦系数:采用测定摩擦角的方法来计算摩擦系数,将试样放置在可以绕一端转动的平板上,使平板转动,增加平板与水平间的倾斜角α,记录试样刚滑动瞬间的倾斜角α,α等于摩擦角,其正切值就等于静摩擦系数μs ,即:μs=tg α。
215 实验设计及数据处理 本实验采用旋转回归设计进行实验。
在采用旋转回归设计进行实验时,往往需要做许多试验,整个试验周期较长,这样,由于环境条件的变化、设备状况的变化以及试验人员操作方法的差异等原因,有可能增加试验误差。
通常把由于时间延续而产生的对试验结果的影响称为时间飘移。
因而本试验充分考虑到时间飘移的影响,设计了带有时间飘移四因子三区组旋转试验表。
试验的数据是采用回归数据处理的方法,通过计算机进行处理的。
表4为四因子二次旋转组合设计表。
3 结果与讨论311 硅油种类对ABS/硅油混合物摩擦性能的影响 表5列出了硅油种类对制品摩擦性能的影响,本实验采用静摩擦系数来评定制品的摩擦性能优劣。
从表5可以看出,在ABS 树脂中加入硅油确实使ABS 摩擦性能有一定的改善;并且硅油种类不同,对ABS/硅油混合物摩擦性能的影响也不尽相同,其中采用二甲基硅油和甲基苯基硅油与ABS 混合所制得的制品摩擦系数较小,表明摩擦性能较好。
这是因为二甲基硅油和甲基苯基硅油极性很小,而ABS 具有一定的极性,二者的相容性较差,从而使硅油在ABS/硅油混合物中容易析出,因而使制品的摩擦系数降低。
因此本实验选用二甲基硅油和甲基苯基硅油来改性ABS ,同时考虑到经济因素,实验选用二甲基硅油来改性ABS 。
52朱伟平 ABS/硅油混合物摩擦性能研究表5 硅油种类对ABS/硅油混合物摩擦性能的影响性能种类空白二甲基硅油甲基苯基硅油羟基硅油聚醚硅油摩擦系数0.4860.4160.4340.4560.477312 硅油粘度对ABS/硅油混合物摩擦性能的影响 硅油粘度的大小反映了其分子量的大小,图1为硅油粘度对ABS/硅油混合物摩擦性能影响曲线。
图1 硅油粘度对ABS/硅油混全物摩擦性能影响曲线从图1可以看出摩擦性能曲线首先随着硅油粘度的增加而变小,在粘度大约为100～10000×10-6m 2/s 范围内,摩擦系数几乎不变,在这以后又随着硅油粘度的增加呈现下降的趋势。
表明硅油粘度增加到一定程度以后对体系摩擦性能影响不大。
313 硅油用量对ABS/硅油混合物摩擦性能的影响 图2为硅油用量对ABS/硅油混合物摩擦性能的影响曲线。
从图2可以看出,摩擦系数随着硅油用量的增加而下降幅度较大,亦即制品摩擦性能逐渐变好,表明在共混体系中加入硅油可以降低摩擦系数,而且随着硅油用量的增加,使制品的耐磨性呈线性增加。
这是因为ABS 树脂与硅油的相容性较差,因而当将硅油加入到ABS 树脂中,制成ABS/硅油共混物时,硅油作为分散相以均匀非连续的闭孔微珠形式分散于ABS 连续相中;当发生摩擦时,摩擦界面处微珠破裂,硅油渗出并附于摩擦面形成润滑薄膜,而起润滑作用,而其它部分硅油仍然保持着,这样就能保证摩擦面始终有一层硅油薄膜存在,进而可以长时间地减少摩擦和磨耗,因而在ABS 体系中加入一定量的硅油,可以使ABS 树脂在摩擦性能方面得到改善。
图2 硅油用量对ABS/硅油混合物摩擦性能的影响曲线314 滑石粉用量对ABS/硅油混合物摩擦性能的影响 作为填料,在体系中加入滑石粉的主要目的就是降低成本,另外由于硅油与ABS 树脂相容性较差,要使作为分散相的油能均匀细密地分散并固定在ABS 树脂的连续相中,单独靠挤出或注射过程中螺杆剪切作用是不够的。
为了解决硅油分散不好的问题,可以添加吸油载体,以改善硅油在ABS 树脂中的分散性,如选择改性超细滑石粉,通过添加改性超细滑石粉不仅可以改善硅油在ABS 树脂中的分散性,也可以增加制品的硬度。
62朱伟平 ABS/硅油混合物摩擦性能研究图3为滑石粉用量对ABS/硅油混合物摩擦性能的影响曲线。
图3 滑石粉用量对ABS/硅油混合物摩擦性能的影响曲线从图3可以看出滑石粉用量对ABS/硅油混合物摩擦性能有一定的影响,但其对体系摩擦性能的影响并不呈单调性变化。
首先随着滑石粉用量的增加,摩擦系数逐渐增大,在用量为1水平处达到最大值,然后摩擦系数又随着滑石粉用量的增加而逐渐减少,但下降幅度较小,这表明滑石粉用量对ABS/硅油混合物摩擦性能有最佳值,若想改善ABS/硅油混合物的摩擦性能,在体系中可以适当增加石粉用量。
4 结论4.1 二甲基硅油和甲基苯基硅油可以有效地改善体系的摩擦性能和耐磨性,同时考虑经济因素,选用二甲基硅油来改性ABS 。
4.2 硅油粘度对ABS/硅油混合物摩擦性能有一定的影响,但粘度在100～10000×10-6m 2/s 范围内摩擦系数几乎不变。
4.3 硅油用量对ABS/硅油混合物摩擦性能有非常大的影响,摩擦系数随着硅油用量的增加而下降幅度较大,表明改善制品摩擦性能作用明显。
4.4 滑石粉用量对ABS/硅油混合物摩擦性能有较大的影响,若想改善ABS/硅油混合物的摩擦性能,在体系中可以适当增加滑石粉用量。
参考文献[1] 朱伟平,ABS 树脂及其共混合金研究进展及在汽车上的应用,弹性体,15,8(2),1998[2] 朱伟平,硅油改性ABS 的研究,硕士论文,大连理工大学[3] EP 348,906[4] J P 05,202,254[5] EP 22,979[6] Haerschnitz ,R.Kunststoffe ,73(8),436(1983)[7] J P 02,191,650[8] 吴培熙,张留城编著,聚合物共混改性,中国轻工业出版社,1996[9] J P 07,211,187[10] 茆诗松、丁元等编著,回归分析及其试验设计,华东师范大学出版社,141～253,1981[11] J P 05,25,237Study on Thefrictional Property of ABS/Silicon Oil BlendsZhu Weiping ABSTRACT In this paper ,by using rotational regression design ,the factors which affect the fric 2tional property of ABS/silicon oil blends are studied in more detail.By comparison ,it is found that by adding silicon oil the property of friction of the blends is increased rapidly.Finally the recipe used to manufacture inner assembly parts of automobiles are defined.KE Y WOR DS ABS ;The property of friction ;Silicon oil72朱伟平 ABS/硅油混合物摩擦性能研究。
