【摘 要】
：
高密度聚乙烯（HDPE）作为管材具有质量轻、对输送介质无污染等优点,广泛应用在供水排污、油田、矿山细颗粒输送等领域。但目前HDPE管材耐磨性及受外加载荷能力差,大大降低了管材的使用寿命。为提高HDPE的摩擦性能和力学性能,本课题以石墨烯微片（GNPs）作为HDPE的增强相。首先对石墨烯微片进行表面改性（乙烯基三乙氧基硅烷（VTES）和接枝聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）改性）;其次采用熔融共混注射成型
论文部分内容阅读
高密度聚乙烯（HDPE）作为管材具有质量轻、对输送介质无污染等优点,广泛应用在供水排污、油田、矿山细颗粒输送等领域。但目前HDPE管材耐磨性及受外加载荷能力差,大大降低了管材的使用寿命。为提高HDPE的摩擦性能和力学性能,本课题以石墨烯微片（GNPs）作为HDPE的增强相。首先对石墨烯微片进行表面改性（乙烯基三乙氧基硅烷（VTES）和接枝聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）改性）;其次采用熔融共混注射成型法制备不同GNPs加入量（0～2.0wt%）的GNPs/HDPE复合材料。而后系统研究了基于不同表面状态及加入量的GNPs的GNPs/HDPE复合材料在不同工况和载荷下的摩擦性能（摩擦系数和磨损率）及力学性能（静拉伸和冲击）的影响规律,并结合微观形貌、结晶行为、热稳定性和粗糙度参数等探索复合材料的磨损机理和力学增强机理。试验结果表明:在干摩擦和油润滑工况下,不同表面状态GNPs的加入降低了复合材料的摩擦系数和磨损率,油润滑工况下复合材料的摩擦性能最优。在本试验范围内,油润滑工况下载荷为50N时,当GNPs的加入量为1.0wt%时,复合材料摩擦系数0.2963,比纯HDPE降低22.9%,磨损率0.51×10-5mm~3·N-1·m-1,比纯HDPE降低28.2%。这是因为GNPs的自润滑性能,在摩擦过程中参与形成转移膜,改善了材料的摩擦性能。GNPs接枝PMMA改性后摩擦性能更佳,1.0wt%GNPs-PMMA/HDPE的摩擦系数（0.2637）比纯HDPE减小了31.1%,磨损率(0.14×10-5mm~3·N-1·m-1)比纯HDPE减小了80.3%。GNPs-PMMA与基体界面结合力更强,在摩擦过程中不易从基体中脱落,抑制犁沟扩展,降低复合材料的磨损程度。不同表面状态GNPs的加入提高了复合材料的拉伸强度和弹性模量。其中GNPs-PMMA/HDPE复合材料的力学性能最佳,当GNPs-PMMA加入量为2.0wt%时,复合材料拉伸强度和弹性模量为28.5MPa和1137.6MPa,分别比纯HDPE提高14.9%和43.1%。这是因为GNPs-PMMA在基体中具有更好的分散性,促进HDPE结晶度增加。热处理后材料拉伸强度和弹性模量明显提高,1.5wt%GNPs-PMMA/HDPE拉伸强度和弹性模量为34.0MPa和1593.4MPa,分别比热处理前提高24.1%和49.0%,热处理促进HDPE形成更完善的结晶,在基体内部形成类似纤维的网状结构。因此本课题所制备的GNPs-PMMA/HDPE复合材料具有更好的综合性能,有望将HDPE基复合材料扩展至工业、军事、航空航天等领域。
其他文献
宫崎骏是享有世界声誉的日本动画大师,其对世界的动画产生了极大的影响。宫崎骏动画电影中频繁出现的飞行画面备受关注,自由自在的飞行少女形象也获得了国内外极高的赞誉,它们不仅展现着宫崎骏动画电影的特点与魅力,少女飞行的意义也成为了近年来学界研究的焦点之一。近年来,先行研究过于重视“飞行少女”的形象并以此作为宫崎骏动画的核心,但对“飞行少女”的解释较为模糊,分析过程也相对缺乏客观性和缜密的理论研究方法。如
如今,越来越多的消费者对小型便携式电子设备的生产质量和个性化需求提出了更高的要求,使得印刷电路板（printed circuit board,PCB）设计的日益复杂化和高密度化。表面贴装技术（surface mount technology,SMT）作为贴装PCB的关键技术得到了广泛的应用,为大规模和高效率的生产提供了条件。SMT生产线主要特点是多品种、小批量的柔性贴装方式,因此经常会由于订单需求
桥墩作为支撑桥梁系统上部结构的重要组成部分,在服役期内受到氯离子侵蚀后,使得钢筋混凝土材料性能退化、抵抗地震等突发灾害的能力下降。因此,本文以锈蚀钢筋混凝土圆形墩柱为研究对象展开了相关研究,具体研究工作及主要结论如下:（1）设计并浇筑了15根钢筋混凝土圆柱试件,对其中12个试件采用电化学加速钢筋锈蚀方法,完成了内部箍筋锈蚀。通过轴压试验得到锈蚀箍筋约束混凝土的本构曲线。结果表明:随着箍筋锈蚀率的增
制造业是国民经济的主要支柱,也是衡量国家综合实力的重要标志,集中体现了一个国家的生产技术水平与可持续发展能力,对于制造业国际竞争力的研究历来是学界、产业界与政策界的关注焦点。步入新世纪以来,我国制造业整体国际竞争力迈上新台阶已成为名副其实的制造业大国,但受制造业发展环境的制约,国际竞争力与世界先进水平仍有较大差距。相对于产品市场的市场化改革已基本完成而言,我国要素市场改革进展缓慢,各类要素价格均存
创新是我国社会向前迈进的必由之路,同时也是企业向上发展的力量之源。自2014年李克强总理提出“大众创业,万众创新”这一理念以来,创新成为了党和国家重点关注的议题。在2017年党的十九大报告中,习近平总书记也不断强调“创新是引领发展的第一动力,是建设现代化经济体系的战略支撑”。我国对创新创业的重视度在激励企业追求创新的同时,也为国内学者提供了一个重要议题,即如何提升企业的创新绩效。研究表明,高管团队
化石燃料的大量使用导致了严重的能源危机和环境污染问题,可再生能源的开发已经日益得到研究者的关注。以CO2为原料的光催化还原CO2技术是解决可再生能源和环境问题的理想途径,但是由于线性CO2分子较高的热力学稳定性,目前光催化还原CO2依然存在反应效率低的问题,这需要高效的光催化剂。此外,因氢气是一种环境友好的清洁能源,以半导体材料光催化制取氢气的技术由于其简便、有效、环境友好等特点而备受瞩目。然而目
从世界各国的立法趋势上看,末期病人的权益问题受到了更多的关注,越来越多的国家和地区都通过立法或判例的方式将医助自杀合法化。随着我国人口老龄化和疑难疾病的增多,人们对于好的死亡的需求也不断增长,善终的问题受到了人们越来越多的关注。医师协助自杀作为善终的一种实现方式,却仍然处于法律视野之外,但关于协助末期病人自杀的社会事件却不断涌现,进而出现一系列社会问题。我国司法实务虽然基于生命严格保护立场将医师协
原子力显微镜（Atomic Force Microscope,AFM）是一种能在原子尺度上分析和表征样品的仪器。AFM可以生成包含样品表面高度信息的纳米级高分辨率图像,因而在材料科学、生物医学和半导体工业等领域有着广泛的应用。当前,典型的AFM采用光栅扫描模式;受其硬件结构所限,成像时间偏长,实时性不佳。针对这个问题,本文开发了基于压缩感知（Compressive Sensing,CS）和欠采样扫
随着如今经济的快速发展和城市化进程的不断推进,城市的人口与日俱增,而城市的土地资源却日渐减少,这迫使人们生活的建筑环境日益趋向于密集化、大型化,这种趋势带来的事实是人们的室内活动待的时间越来越长。近年来,依托于人们生活的环境趋向于室内化,人们对于室内位置服务的需求也是日益增加,各类室内定位技术百花齐放,已经有多种技术被应用于室内定位的不同场景,不断提升着人们的生活质量。其中,无线定位技术是指利用室
无损检测是在不损伤结构材料的条件下确定其内部和表面有无缺陷的手段,是现代工业的基础技术之一。红外热像检测法是基于构件中缺陷部位和无缺陷部位的热状态不同,通过测量构件表面的温度差异而实现对缺陷的无损检测方法。该方法具有全场、快速、直观、适合大面积扫测的优点,在工农业生产和国防等众多领域得到广泛应用,但该方法的检测灵敏度及对缺陷的检出率,与对构件的热激励方法密切相关,而已有热激励方法还只适合表面或近表