检索结果-内蒙古大学图书馆

表面技术 2024年第9期53卷 85-101,157页

作者：李文轩段海涛李国政詹胜鹏章武林马利欣贾丹武汉材料保护研究所有限公司特种表面保护材料及应用技术国家重点实验室武汉430030 湖北隆中实验室湖北襄阳441000

表面织构是提高工程材料摩擦学性能有效的表面改性方法之一。近年来多种表面织构技术已被应用于提高材料表面减摩耐磨性能,而在众多表面织构化技术中,激光表面织构技术由于具有加工速度快、生产效率高、可控性好等优点而被广泛应用。综... 详细信息

表面织构是提高工程材料摩擦学性能有效的表面改性方法之一。近年来多种表面织构技术已被应用于提高材料表面减摩耐磨性能,而在众多表面织构化技术中,激光表面织构技术由于具有加工速度快、生产效率高、可控性好等优点而被广泛应用。综述了激光表面织构的最新进展及应用,讨论了目前激光表面织构技术存在的问题及解决方法,总结了3种不同加工原理下的激光处理方法存在的问题,包括形状参数难控制、精度较差及灵活性较低等,并介绍了液相辅助加工技术在激光表面织构技术中的应用,同时分析了不同工艺参数包括密度、形状及深度等对材料摩擦学性能的影响。综述了激光表面织构技术复合涂层技术的研究现状,其中激光表面织构与非金属或金属涂层复合,包括氧化石墨烯填充PTFE涂层复合激光表面织构、复合热丝化学气相沉积增强激光表面织构、复合电液雾化增强激光表面织构及复合激光熔覆技术增强激光表面织构。总结了激光表面织构技术结合不同润滑技术对材料摩擦学性能的影响。最后展望了激光表面织构在各个领域的未来发展方向。

关键词：激光加工表面织构摩擦性能涂层复合工艺参数

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高性能多孔磨具造孔方法及性能研究进展

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表面技术 2025年第7期54卷 50-67页

作者：尤锦鸿章武林成煜贾丹詹胜鹏段海涛中国机械总院集团武汉材料保护研究所有限公司特种表面保护材料及应用技术国家重点实验室武汉430030 湖北隆中实验室湖北襄阳441106

高性能(高强度、高效率、高耐磨、高表面质量等)磨具材料作为磨床装备的“牙齿”,是先进磨削技术(高精度、(超)高速、高载、大切深)高质量发展的基石。磨具材料的孔隙结构可有效促进磨屑迁移、调控磨削产热/散热,因而孔隙结构的科学设... 详细信息

高性能(高强度、高效率、高耐磨、高表面质量等)磨具材料作为磨床装备的“牙齿”,是先进磨削技术(高精度、(超)高速、高载、大切深)高质量发展的基石。磨具材料的孔隙结构可有效促进磨屑迁移、调控磨削产热/散热,因而孔隙结构的科学设计、可控制备是提升磨具材料综合性能的重要途径。针对目前磨具材料在造孔工艺优选、气孔结构控制及气孔调控磨削行为机理等方面存在的不足,重点阐述了不同类型造孔工艺的成孔机理,总结了去除法、空心球法、增材法等3种造孔方法制备气孔结构的特点和优势,讨论了磨具制备过程中不同类型造孔方法与金属、陶瓷、树脂等结合剂磨具在力学性能、磨削性能方面的适配特性。总结了结合剂、气孔类型、气孔率复合作用对多孔磨具力学性能、磨削性能的影响规律;阐明了气孔结构对磨削工件表面质量演变的作用机理。最后展望了高性能多孔磨具的发展方向,指出孔隙精细可控制备、孔隙功能仿真分析技术、多孔磨具标准化评价体系、新型高性能磨具材料智能化有利于高性能磨具的高效设计与研发。

关键词：磨削技术多孔磨具造孔方法孔隙设计磨削性能

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胱氨酸改性磷酸锌对无溶剂环氧涂层防腐性能的影响

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中国表面工程 2024年

作者：陈奡段海涛金义杰詹胜鹏章武林贾丹武汉材料保护研究所特种表面保护材料及应用技术国家重点实验室

无溶剂环氧涂层以其优异的综合性能在涂料领域中占有重要地位，而现有的无溶剂环氧涂层在海洋船舶等重防腐领域的实际应用中仍面临服役寿命不足的问题，导致其在苛刻环境中的应用受限。为了克服这些问题，提升涂层的耐腐蚀性能和服役寿... 详细信息

无溶剂环氧涂层以其优异的综合性能在涂料领域中占有重要地位，而现有的无溶剂环氧涂层在海洋船舶等重防腐领域的实际应用中仍面临服役寿命不足的问题，导致其在苛刻环境中的应用受限。为了克服这些问题，提升涂层的耐腐蚀性能和服役寿命，开发一种以L-胱氨酸改性磷酸锌作为新型功能性填料的无溶剂环氧防腐涂层(L/EP)，通过红外光谱、扫描电镜等手段表征了胱氨酸改性磷酸锌的结构和形貌，利用电化学工作站、中性盐雾试验等方法评价了涂层的防腐性能。结果表明，胱氨酸改性磷酸锌(LZP)粉末在环氧涂层中具有良好的分散性和相容性，能够提高无溶剂环氧涂层的防腐性能，延长涂层的使用寿命。与未添加LZP的环氧涂层相比，L/EP涂层的电化学低频阻抗值增加了2个数量级，腐蚀电位增加了32.60%，且当LZP的质量分数为3%时，涂层的防腐性能达到最佳，其耐盐雾性能比未添加LZP的涂层提高了约50%，将其归因于LZP 颜料的物理屏蔽和化学缓蚀等作用。这不仅为提升环氧涂层的使用寿命提供了新的解决方案，也为开发环保、高效的防腐涂料提供了理论依据和技术支持。

关键词：胱氨酸磷酸盐环氧树脂电化学涂层

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负泊松比超构材料摩擦学性能研究

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工程科学与技术 2023年第5期55卷 221-231页

作者：马利欣马赛赛杨田詹胜鹏贾丹章武林金义杰段海涛武汉材料保护研究所湖北武汉430030 特种表面保护材料及应用技术国家重点实验室湖北武汉430030

负泊松比(negative Poisson’s ratio,NPR)超构材料因其优异的性能而被广泛应用于各工程领域。本文针对负泊松比超构材料的摩擦学性能,以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)材料为载体,基于典型内凹六边形负泊松比结构,利用熔融沉积成型3D打印... 详细信息

负泊松比(negative Poisson’s ratio,NPR)超构材料因其优异的性能而被广泛应用于各工程领域。本文针对负泊松比超构材料的摩擦学性能,以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)材料为载体,基于典型内凹六边形负泊松比结构,利用熔融沉积成型3D打印技术制备了负泊松比试样和实体试样,结合环-块摩擦磨损试验、扫描电子显微镜、白光共焦3维形貌仪及有限元静力学应力应变分析等测试手段,对比研究了不同载荷(10、30、50 N)工况下NPR试样与实体试样摩擦学性能的差异性。结果表明:1)不同载荷下,NPR试样的应力与变形大于实体试样,且随着载荷增加,NPR试样内部单元的关节处出现应力,负泊松比效应更加明显;2)相同载荷下,NPR试样的摩擦系数较小,磨损量较大,且摩擦接触界面出现犁沟,基体产生磨粒磨损,随着载荷的增加,部分磨屑黏着在NPR试样摩擦表面,磨损机理转变为黏着磨损;3)在较大载荷(本文滚动试验条件为50 N)下,NPR试样负泊松比效应增强,发挥出更好的减振抗冲击性能和能量吸收与传递作用,相比于低载荷(30 N)工况摩擦系数减小,磨损量降低,有利于提高试样的摩擦学性能。研究成果丰富和完善了负泊松比摩擦学材料的研究体系,在材料科学研究前沿进行探索性尝试,为负泊松比材料在摩擦学工程领域应用提供基础数据和技术支撑。

关键词：负泊松比超构材料摩擦学性能

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机器学习在聚合物材料研究中的应用进展

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高校化学工程学报 2023年第2期37卷 170-180页

作者：王艺涵贾丹詹胜鹏徐宛星李健段海涛武汉材料保护研究所特种表面保护材料及应用技术国家重点实验室湖北武汉430030 湖北隆中实验室湖北襄阳441000

在大数据和人工智能相结合的现代科学研究的新形势下,聚合物材料性能的快速预测和新型聚合物材料的研发逐渐成为聚合物材料研究领域的关注焦点。将机器学习应用于聚合物材料研究领域,打破了传统试错法的局限性,通过数据直接建立材料特... 详细信息

在大数据和人工智能相结合的现代科学研究的新形势下,聚合物材料性能的快速预测和新型聚合物材料的研发逐渐成为聚合物材料研究领域的关注焦点。将机器学习应用于聚合物材料研究领域,打破了传统试错法的局限性,通过数据直接建立材料特征与所需性能之间复杂的关系模型,解决聚合物组成成分和复杂结构等在其研究过程中带来的难题。论文介绍了机器学习在聚合物材料研究领域的常用方法及算法;总结了以宏观参量与微观参量为机器学习模型输入时,聚合物材料性能预测的研究进展;分析了基于机器学习的聚合物材料设计和新型聚合物材料研发的重要应用成果;讨论并提出当前基于机器学习的聚合物材料的研究热点与方向。

关键词：机器学习聚合物数据挖掘性能预测反向设计

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原位生长的CNTs@MoS_(2)杂化物增强水性膨胀型防火涂料的耐火和隔热性能

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表面技术 2024年第4期53卷 200-210页

作者：王晓明朱耿增金义杰贾丹段海涛詹胜鹏杨田凃杰松章武林马利欣国网山东省电力公司电力科学研究院济南250003 武汉材料保护研究所特种表面保护材料及应用技术国家重点实验室武汉430030

目的设计并研制一种耐火和隔热性能突出的水性膨胀型防火涂料。方法以碳纳米管(CNTs)、四水合钼酸铵、十六烷基溴化铵(CTAB)、硫脲为原料,通过简单的一步水热法原位生长出一种新型的CNTs@MoS_(2)杂化物,并采用FT-IR、XRD、拉曼光谱、SE... 详细信息

目的设计并研制一种耐火和隔热性能突出的水性膨胀型防火涂料。方法以碳纳米管(CNTs)、四水合钼酸铵、十六烷基溴化铵(CTAB)、硫脲为原料,通过简单的一步水热法原位生长出一种新型的CNTs@MoS_(2)杂化物,并采用FT-IR、XRD、拉曼光谱、SEM等手段对复合杂化物进行表征。再将CNTs@MoS_(2)杂化物作为增效剂分散在水性膨胀型防火涂料(CNTs@MoS_(2)/WES)中,通过大板实验和涂层、炭焦层表面分析评价了涂层的耐火和隔热性能。结果与WES(膨胀倍率为3.90)、CNTs/WES涂层(膨胀倍率为6.04)、MoS_(2)/WES涂层(膨胀倍率为4.59)相比,CNTs@MoS_(2)/WES涂层具有最高的膨胀倍率(8.88)。CNTs@MoS_(2)/WES涂层所涂覆的钢板在燃烧40min后背面温度最低(133.3℃),这充分表明该涂层具有优异的隔热性能。结论制备的CNTs@MoS_(2)杂化物表现出稳定的网络交织结构,有效提高了它在涂料中的分散性能。此外,CNTs@MoS_(2)/WES涂层优异的耐火和隔热性能主要归因于:1)CNTs@MoS_(2)/WES涂层及其炭焦层具有更致密和完整的表面,阻隔了热量的传递;2)CNTs的添加增强了炭焦层的致密性,抑制了膨胀过程中产生的气体泄漏,提升了涂层膨胀倍率;3)MoS_(2)提高了膨胀层强度且促进了炭焦层的形成,减少了裂纹和孔隙的产生。

关键词：碳纳米管(CNTs) 二硫化钼(MoS_(2)) 协同效应耐火性能阻燃机理

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带锈涂装水性植酸富锌涂层的制备及其耐蚀性能

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中国表面工程 2022年第6期35卷 183-196页

作者：金义杰詹胜鹏贾丹章武林杨田马利欣段海涛武汉材料保护研究所特种表面保护材料及应用技术国家重点实验室武汉430030

带锈涂装涂料在海洋船舶和电力设备领域有着迫切应用需求,而溶剂型带锈涂料难满足绿色环保的要求,水性带锈耐蚀涂料的开发迫在眉睫。通过片状锌粉和植酸的协同作用成功研制一种应用于带锈钢基材表面的环保型水性植酸富锌涂层,采用附着... 详细信息

带锈涂装涂料在海洋船舶和电力设备领域有着迫切应用需求,而溶剂型带锈涂料难满足绿色环保的要求,水性带锈耐蚀涂料的开发迫在眉睫。通过片状锌粉和植酸的协同作用成功研制一种应用于带锈钢基材表面的环保型水性植酸富锌涂层,采用附着力拉开法、中性盐雾试验、电化学测试检测附着力与耐蚀性能,利用傅里叶红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)对腐蚀后涂层表面锈层进行分析,并讨论涂层的防锈转锈机理。结果显示:环氧乳液和固化剂配比为4:1,片状锌粉含量为40%,以植酸为转锈剂时,该涂层对带锈钢基材表现出突出的附着力(11.8MPa)及优异的耐蚀性能。该涂层优势在于:片状锌粉致密堆积延长了腐蚀粒子入侵通道,为基材提供物理屏蔽效果;片状锌粉和钢基材形成若干微电池区,为基材提供牺牲阳极的阴极保护作用;植酸与铁锈形成稳固的植酸铁螯合物,转化锈层进一步保护基材。

关键词：水性涂料带锈涂装片状锌粉植酸转锈剂

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空心玻璃微珠/超高分子量聚乙烯复合材料低速重载工况下的摩擦磨损性能

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复合材料学报 2022年第6期39卷 2649-2660页

作者：姚晨宇杨田詹胜鹏贾丹李银华孙清云李健段海涛武汉材料保护研究所特种表面保护材料及应用技术国家重点实验室武汉430030

为提升超高分子量聚乙烯(UHMWPE)材料在低速、重载工况下的摩擦磨损性能,使用经偶联剂表面处理的空心玻璃微珠(HGM)对UHMWPE进行填充改性,通过热压成型工艺制备HGM/UHMWPE复合材料。对HGM/UHMWPE复合材料的硬度、结晶度等进行表征,并对... 详细信息

为提升超高分子量聚乙烯(UHMWPE)材料在低速、重载工况下的摩擦磨损性能,使用经偶联剂表面处理的空心玻璃微珠(HGM)对UHMWPE进行填充改性,通过热压成型工艺制备HGM/UHMWPE复合材料。对HGM/UHMWPE复合材料的硬度、结晶度等进行表征,并对该材料进行干摩擦环境下的重载球盘往复摩擦试验以测定其摩擦磨损性能。结果表明,添加少量HGM可以提高UHMWPE的硬度与结晶度。当摩擦时间较短时,加入HGM会在一定程度上增大UHMWPE的摩擦系数,同时磨损率随复合材料中HGM含量的增加而先降低后升高,当HGM含量为1wt%时,复合材料磨损率最低,在50 N与100 N两种法向载荷的摩擦试验中相比于纯UHMWPE磨损率分别降低44.7%与48.4%。随着摩擦时间的增长,复合材料摩擦系数与磨损率均有不同程度的升高。当摩擦时间达到120 min时,HGM含量为2wt%的复合材料平均摩擦系数最低。此时添加少量HGM的HGM/UHMWPE复合材料在磨损率上与纯UHMWPE磨损率接近。

关键词：超高分子量聚乙烯空心玻璃微珠摩擦磨损填充改性复合材料模压成型

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功能性填料改性聚合物材料的摩擦学研究进展

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材料工程 2022年第2期50卷 73-83页

作者：万长鑫詹胜鹏陈辉李银华贾丹李健段海涛武汉材料保护研究所武汉430030 特种表面保护材料及应用技术国家重点实验室武汉430030

聚合物材料因其质轻、价廉、耐腐蚀以及优异的自润滑特性而广泛应用于工程机械润滑领域中。加入功能性减摩和增强填料复合改性聚合物树脂可以克服本征型高分子材料的一些固有缺陷,得到低摩擦因数、高耐磨性、高承载力以及耐高温等优异... 详细信息

聚合物材料因其质轻、价廉、耐腐蚀以及优异的自润滑特性而广泛应用于工程机械润滑领域中。加入功能性减摩和增强填料复合改性聚合物树脂可以克服本征型高分子材料的一些固有缺陷,得到低摩擦因数、高耐磨性、高承载力以及耐高温等优异特性的摩擦学复合材料。本文综述了功能性填料如碳基材料、过渡金属硫化物、微胶囊、软金属、陶瓷纳米颗粒、矿物盐以及自润滑高分子对复合材料的减摩抗磨效果及机理。同时,力学性能是保证聚合物材料服役性能和使役寿命的关键参数,也会对材料的摩擦学性能带来显著影响。本文还重点论述了纳米颗粒和纤维等填料对复合材料的增强和增韧机理。最后,展望了功能性填料对力学性能与摩擦学性能的协效作用,以及计算机模拟在复合材料摩擦学中应用的发展趋势。

关键词：聚合物材料功能性填料减摩抗磨增强增韧

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导电聚合物腐蚀防护涂层的制备与改性技术研究进展

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复合材料学报 2023年第2期40卷 710-725页

作者：金义杰陈智豪杨文忠詹胜鹏贾丹章武林马利欣段海涛武汉材料保护研究所特种表面保护材料及应用技术国家重点实验室武汉430030 南京工业大学化学与分子工程学院南京210009

我国海洋工程装备制造业正处在生存与发展的关键阶段,防腐涂层是降低基材腐蚀速率、提升其服役寿命最有效的方式之一。导电聚合物涂层由于其绿色环保、制备简单等优点及独特的导电与防腐机制,使其在金属腐蚀防护领域得到了广泛的应用。... 详细信息

我国海洋工程装备制造业正处在生存与发展的关键阶段,防腐涂层是降低基材腐蚀速率、提升其服役寿命最有效的方式之一。导电聚合物涂层由于其绿色环保、制备简单等优点及独特的导电与防腐机制,使其在金属腐蚀防护领域得到了广泛的应用。本文归纳总结了导电聚合物涂层的防腐机制,介绍了采用化学氧化和电化学合成两种方法制备导电聚合物涂层的现状,重点阐述了导电聚合物涂层的掺杂改性、共聚改性、分层设计3种改性技术对涂层耐蚀性能的提升效果,最后提出了导电聚合物涂层在腐蚀防护领域可能存在的研究热点和发展趋势。

关键词：导电聚合物涂层腐蚀防护改性技术防腐机制

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