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聚甲醛改性技术研究

聚甲醛改性技术研究
聚甲醛改性技术研究

现代表面技术【作业】

现代表面技术 第一章表面技术概论 (1)举例说明表面技术在研究和制备新材料中的应用; 第二章作业题 1、按照作用原理,表面技术可以分为哪些类型? 2、固体材料界面有哪三种? 3、何谓清洁表面?何谓实际表面? 4、清洁表面为何存在各种类型的表面缺陷? 5、简述表面驰豫和表面重构并画出结构示意图说明。 6、什么是贝尔比层?它有什么特点? 第三章电镀和化学镀 1. 何谓电极电位?何谓阳极极化?何谓阴极极化? 2. 简述阴极极化对金属电沉积过程的影响。 3. 简述法拉第一定律和第二定律; 4. Zinc metal is plated onto an iron nail by passing electricity through an external circuit. Calculate the current required to plate 25 g of zinc onto an iron spike during a 1.5 hour period. 5. Zinc metal is plated onto an iron nail by passing electricity through an external circuit. A current of 3.75 A is applied for a period of 2.0 hours. Calculate the mass of zinc that can be plated during this time. 第四章金属的化学处理 (1)铝合金电化学氧化方法有哪几种?其中硬度最高的氧化方法是什么方法? (2)化学转化膜:氧化物膜;磷酸膜和铬酸盐膜是如何形成的? 第五章表面涂覆技术 (1)目前投入使用的激光器中,功率最大的是什么激光器? (2)CO2激光器的波长为 μm. (3)离子注入表面存在;热喷涂表面存在;喷丸表面存在;电火花强化表面存在; A.零应力;B 残余压应力;C 残余拉应力 (4)热喷涂层与基体的结合方式为;;。其中主要结合方式为。

POM聚甲醛知识大全

POM聚甲醛知识大全 1 POM(聚甲醛) 聚甲醛学名聚氧化聚甲醛(简称POM),又称赛钢、特钢。它是以甲醛等为原料聚合所得。POM-H(聚甲醛均聚物),POM-C(聚甲醛共聚物)是高密度、高结晶度的热塑性工程塑料。具有良好的物理、机械和化学性能,尤其是有优异的耐摩擦性能。聚甲醛是一种无侧链高密度结晶性聚合物,具有优异的综合性能。 聚甲醛是一种表面光滑,有光泽的硬而致密的材料,淡黄或白色,可在-40- 100°C温度范围内长期使用。它的耐磨性和自润滑性也比绝大多数工程塑料优越,又有良好的耐油,耐过氧化物性能。很不耐酸,不耐强碱和不耐紫外线的辐射。(加入UV剂,能大大提高其耐紫外线等级) 1物理性质 POM塑胶 聚甲醛塑料是继尼龙之后发展的又一优良树脂品种,具有优良的综合性能。 聚甲醛有着良好的耐溶剂、耐油类、耐弱酸、弱碱等性能。聚甲醛有着很高的硬度和钢性,具有高度抗蠕变和应力松弛能力,优良的耐磨性,自润滑性,耐疲劳性 聚甲醛是一种没有侧链、高密度、高结晶性的线型聚合物,具有优异的综合性能。聚甲醛的拉伸强度可达70MPa,可在104℃下长期使用,脆化温度为-40℃,吸水性较小。但聚甲醛的热稳定性较差,耐候性较差,长期在大气中曝晒会老化。 聚甲醛的力学性能相当好,它具有较高的强度的弹性模量,摩擦系数小,耐磨性能好。聚甲醛还具有高度抗蠕变和应力松弛的能力。 聚甲醛尺寸稳定性好,吸水率很小,所以吸水率对其力学性能的影响可以不予考虑。聚甲醛有较好的介电性能,在很宽的频率和温度范围内,它的介电常数和介质损耗角正切值变化很小。 聚甲醛的耐热性较差,在成型温度下易降解放出皿醛,一般在造粒时加入稳定剂。若不受力,聚甲醛可在140℃下短期使用,其长期使用温度为85℃。 聚甲醛耐气候性较差,经大气老化后,一般性能均有所下降。但它的化学稳定性非常优越,特别是对有机溶剂,其尺寸变化和力学性能的降低都很少。但对强酸和强氧化剂如硝酸、硫酸等耐蚀性很差。 聚甲醛的拉伸强度达70MPa,吸水性小,尺寸稳定,有光泽,这些性能都比尼龙好,聚甲醛为高度结晶的树脂,在热塑性树脂中是最坚韧的。具抗热强度,弯曲强度,耐疲劳性强度均高,耐磨性和电性能优良。 POM具有很低的摩擦系数和很好的几何稳定性,特别适合于制作齿轮和轴承。由于它还具有耐高温特性,因此还用于管道器件(管道阀门、泵壳体),草坪设备等。 POM物性表:密度 1.39g/cm3,吸水率1.2%,连续使用温度20-110℃,屈服抗拉强度63MPa,缺口冲击韧度6Kj/㎡,洛氏硬度135MPa,邵氏硬度85MPa,弹性模量2600MPa,软化温度150℃,热变形温度HDT155℃,热线膨胀系数1.1,热导率W/(m×K)031,摩擦系数1.35 2优点 1、具高机械强度和刚性; 2、最高的疲劳强度; 3、环境抵抗性、耐有机溶剂性佳; 4、耐反覆冲击性强; 5、广泛的使用温度范围(-40℃~120℃); 6、良好的电气性质; 7、复原性良好; 8、具自已润滑性、耐磨性良好; 9、尺寸安定性优。用途:电子电器:洗衣机,果汁机定时器等组件; 汽车:车把,电动窗等零件;机械零件,齿轮,把手,螺杆,玩具等; 分类:玻纤/碳纤增强POM,防火POM,抗紫外线耐候POM,加铁氟龙POM,防静电/导电

聚甲醛学名聚氧亚甲基(简称POM)

聚甲醛 求助编辑 聚甲醛结构式 聚甲醛(英文:polyformaldehyde)热塑性结晶聚合物。被誉为“超钢”或者“赛钢”,又称聚氧亚甲基。结构为,英文缩写为POM。通常甲醛聚合所得之聚合物,聚合度不高,且易受热解聚。 目录 编辑本段

性能数值 聚甲醛制品1 比重 1.43 熔点175°C 伸强度(屈服) 70MPa 伸长率(屈服) 15% (断裂) 15% 冲击强度(无缺口) 108KJ/m2 (带缺口) 7.6KJ/m2 均聚甲醛的合成一般以甲醛的水溶液在酸的存在下缩合聚合。得到聚合度为100以上的a-聚甲醛,然后将其加热分解成甲醛气体,经精制和脱水后,通常利用部分预聚合的方法纯化单体,然后通入含少量引发剂的干燥溶剂中进行聚合。因为水的存在,使分子量显著降低。引发剂可用路易斯酸或碱等。但大多用叔胺进行负离子加成聚合,反应如下:聚甲醛的端基为半缩醛(—CH2OH),当温度高于100℃ 时,端基易断裂,一般需经端基处理使之稳定化。稳定化处理后可耐热到230 ℃。多聚甲醛可在 170~200 ℃的温度下加工,如注射、挤出、吹塑等。主要用作工程塑料,用于汽车、机械部件等。 典型应用范围 POM具有很低的摩擦系数和很好的几何稳定性,特别适合于制作齿轮和轴承。由于它还具有耐高温特性,因此还用于管道器件(管道阀门、泵壳体),草坪设备等。 注塑模工艺条件: 干燥处理:如果材料储存在干燥环境中,通常不需要干燥处理。

熔化温度:均聚物材料为190~230℃;共聚物材料为190~210℃。 模具温度:80~105℃。为了减小成型后收缩率可选用高一些的模具温度。 注射压力:700~1200bar。 注射速度:中等或偏高的注射速度。 流道和浇口:可以使用任何类型的浇口。如果使用隧道形浇口,则最好使用较短的类型。对于均聚物材料建议使用热注嘴流道。对于共聚物材料既可使用内部的热流道也可使用外部热流道。 化学和物理特性 POM是一种坚韧有弹性的材料,即使在低温下仍有很好的抗蠕变特性、几何稳定性和抗冲击特性。POM既有均聚物材料也有共聚物材料。均聚物材料具有很好的延展强度、抗疲劳强度,但不易于加工。共聚物材料有很好的热稳定性、化学稳定性并且易于加工。无论均聚物材料还是共聚物材料,都是结晶性材料并且不易吸收水分。POM的高结晶程度导致它有相当高的收缩率,可高达到2%~3.5%。对于各种不同的增强型材料有不同的收缩率。 编辑本段主要用途 聚甲醛(pom)是一种性能优良的工程塑料,在国外有“夺钢”、“ 聚甲醛制品2 超钢”之称。pom具有类似金属的硬度、强度和钢性,在很宽的温度和湿度范围内都具有很好的自润滑性、良好的耐疲劳性,并富于弹性,此外它还有较好的耐化学品性。pom以低于其他许多工程塑料的成本,正在替代一些传统上被金属所占领的市场,如替代锌、黄铜、铝和钢制作许多部件,自问世以来,pom已经广泛应用于电子电气、机械、仪表、日用轻工、汽车、建材、农业等领域。在很多新领域的应用,如医疗技术、运动器械等方面,pom也表现出较好的增长态势。 应用消费持续增长 pom用在那些对润滑性、耐磨损性、刚性和尺寸稳定性要求比较严格的滑动和滚动的机械部件上,性能尤为优越,因此主要用于工业机械、汽车、电子电气、管件和灌溉用品等方面。近年我国pom市场增长迅速,2002年

聚甲醛简介

聚甲醛 一、简介 聚甲醛(POM)是一种新兴的具有广泛用途和广阔发展前景的一种材料。外观是半透明或不透明粉料或粒料,与象牙相似。POM是5大通用工程塑料之一,广泛用于电子电气、汽车、轻工、机械、化工、建材以及军事等领域,由于它在各方面所表现出来的优良性能,它的应用已几乎涉及各种行业领域,特别是对许多新兴产业它是一种十分适用的材料 二、性能 聚甲醛树脂在较大的温度范围内具有较高的弹性模数、硬度、刚性和机械性能,可在104℃以下长期使用,脆化温度-40℃,吸水性极小。摩擦系数低,动磨擦系数与静磨擦系数相同,自润滑耐磨损性能优异。机械性能与金属类似,且比重小,广泛应用于替代钢铁、铜、锌、铝等金属材料和其它塑料,有“塑料中的金属”之称。 三、聚甲醛的应用 1、电子器械:录像带转轴,彩电频道预选器,照相机零件,洗衣机定时器,各类仪器仪表的传动齿轮等。 2、汽车工业:汽车板弹簧销套、千斤顶螺母、摇窗机、刮水板、空调控制器、油箱盖、指示器开关、齿轮、数字轮等。 3、机械工业:纺织机械零件、采煤机械、推土机轴瓦、火车轴瓦头、食品和饮料传送链片、电动工具零件。 4、轻工业:拉链、圆珠笔、活动笔零件、打火机、化妆品气压喷嘴、煤气减压阀、箱包搭扣、剃须刀电机、饼干模具等 5、其他领域:各种类型喷雾器筒、螺母等 四、市场前景 从政策方面看,在十一五规划中明确指出重点发展特种功能材料、高性能结构材料、复合材料、环保节能材料等产业群,建立和完善新材料创新体系。聚甲醛属于一种新型材料,耗能小,节能环保,正符合目前发展潮流,国家政策给予积极鼓励的政策,将会促进我国聚甲醛行业的发展。十二五期间国家对工程塑料市场发展提出明确发展方向,通过科技创新,提高工程塑料技术水平,增强竞争力,促使由塑料大国向塑料强国转变成为工程塑料市场发展的目标。 五、存在问题 1、我国聚甲醛工业发展与国外先进水平相差甚远,聚甲醛属于高技术产品,目前国内所需聚甲醛尚需大量进口。虽然我国很早就开始研制聚甲醛,但是经过几十年的发展,技术水平没有重大突破。与国外公司相比,规模太小。2010年,我国聚甲醛的表观需求量为31.4万吨,其中进口量达到22.3万吨进口依存度高达70%以上。

表面改性技术在陶瓷材料中的应用

表面改性技术在陶瓷材料中的应用 引言: 材料表面处理是材料表面改性和新材料制备的重要手段,材料表面改性是目前材料科学最活跃的领域之一。传统的表面改性技术,方法有渗氮、阳极氧化、化学气相沉积、物理气相沉积、离子束溅射沉积等。随着人们对材料表面重要性认识的提高,在传统的表面改性技术和方法的基础上,研究了许多用于改善材料表面性能的技术,主要包括两个方面:利用激光束或离子束的高能量在短时间内加热和熔化表面区域,从而形成一些异常的亚稳表面;离子注入或离子束混合技术把原子直接引进表面层中。陶瓷材料多具有离子键和共价键结构,键能高,原子间结合力强,表面自由能低,原子间距小,堆积致密,无自由电子运动。这些特性赋予了陶瓷材料高熔点、高硬度、高刚度、高化学稳定性、高绝缘绝热性能、热导率低、热膨胀系数小、摩擦系数小、无延展性等鲜明的特性。但陶瓷材料同样具有一些致命的弱点,如:塑性变形差,抗热震和抗疲劳性能差,对应力集中和裂纹敏感、质脆以及在高温环境中其强度、抗氧化性能等明显降低等。 正文: 一、陶瓷材料表面改性技术的应用 1.不同添加剂对陶瓷材料性能的影响。 由于陶瓷材料的耐高温特性经常被应用到高温环境中,特别是高温结构 陶瓷,其高温抗氧化性受到人们的关注。Si 3N 4 是一种强共价结合陶瓷,具有高 硬度、高强度、耐磨和耐腐蚀性好的性能。但是没有添加剂的Si 3N 4 几乎不 能烧结,陶瓷材料的高温强度强烈地受材料组成和显微结构的影响,而材料的显微结构特别是晶界相组成是受添加剂影响的,晶界相的组成对高温力学性能的影响极其敏感。对致密氮化硅而言,坯体中的物质传递对材料的氧化起着决定性作用,一般认为,在测试条件下,具有抛物线规律的氮化硅材料,其决定氧化的主要因素取决于晶界的添加剂离子和杂质离子的扩散速率,不同的添加剂对氮化硅陶瓷的氧化行为影响有所不同[1,2,3]。 2.离子注入技术。 离子注入就是用离子化粒子,经过加速和分离的高能量离子束作用于材料表面,使之产生一定厚度的注入层而改变其表面特性。可根据需要选择要注入的元素,并根据工艺条件控制注入元素的浓度分布和注入深度,形成所需要的过饱和固溶体、亚稳相和各种平衡相,以及一般冶金方法无法得到的合金相或金属间化合物,可直接获得马氏体硬化表面,得到所需要的表面结构和性能由于形成的改性表面不受热力学条件的限制(相平衡、固溶度),所以具有独特的优点。离子注入表面处理技术有:金属蒸汽真空弧离子源离子注入,等离子源注入等。在相同的条件下,重离子比轻离子有更强烈的辐射硬化,因此其对抗弯强度的增加更显著;由于单晶的表面缺陷少所以增加效果 更好]7,6[。

国内外聚甲醛技术特点比较

国内外聚甲醛技术特点比较 一、聚甲醛产品用途概述 聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、聚酯(PBT)和聚苯醚(PPO)被合称为五大工程塑料。工程塑料和通用塑料相比,在机械性能、耐热性、耐久性、耐腐蚀性等方面能达到更高的要求,而且加工更为方便,可替代金属等材料,因而在汽车、通讯设备、建筑材料、家用电器乃至航空航天等方面有着广阔的用途,受国家一系列拉动内需政策和下游汽车、家电等销售不断攀升影响,PC、PBT、PA、POM、PPO工程塑料已成为塑料工业中最为活跃的领域。工程塑料已占轿车总重量的20%。 1.聚甲醛是以上五大工程塑料中仅次于PA和PC居第三位,聚甲醛具有较高的弹性模量、刚性和硬度,且摩擦系数小,耐磨耗,尺寸稳定性好。POM常用来代替铜、锌、锡、铅等有色金属,有“夺钢”、“超钢”之称。 与聚甲醛同其他工程塑料(PA、PC、PBT)相比,它具有优良的耐疲劳性能和耐磨耗性,较小的蠕变性能被广泛地应用于汽车、军工、电器、建材和日用行业。 2. 电器行业 由于聚甲醛介电强度和绝缘电阻较高,具有耐电弧性等性能,使之被广泛的应用于电子电器领域。聚甲醛在办公设备用于电话、无线电、录音机、录像机、电视机、计算机和传真机的零部件、计时器零件,录音机磁带座。在家用电器行业用来制造电源插头、电源开关、按钮、继电器、洗衣机滑轮、空调曲柄轴、微波炉门摇杆、电饭锅开关安装板、电冰箱、电扳手外壳、电动羊毛剪外壳、煤钻外壳和开关手柄等。 3.汽车行业 聚甲醛在汽车工业中的应用量较大,用来制造汽车泵、汽化器、输油管、动力阀、万向节轴承、刹车衬套、车窗升降器、安全带扣、门把手、门锁、滑块、负荷指示器外齿轮、钢板弹簧减震衬套、推力杆球座、散热器水管阀门、散热器箱盖、冷却液的备用箱、水阀体、燃料油箱盖、水本叶轮、气化器壳体、油门踏板等零件。 4.国防军工 用来制造自行式迫击炮、坦克装甲车辆中聚甲醛用于制造水散热器、排水管、散热风扇、坦克操纵转动开关、转动轴轴套等。5.建材和日用行业水龙头、窗框、洗漱盆、水箱、门帘滑轮、水表、壳体和水管接头等。聚甲醛还可用于消防水龙头、滑雪板、溜旱冰鞋、渔具滑轮、木梳、衣服拉链、密封圈等。 6.聚甲醛的改性 聚甲醛改性技术近几年有很大发展,聚甲醛改性可以使聚甲醛性能大幅度提高,进一步拓宽聚甲醛的应用领域,提高了聚甲醛的应用价值

表面改性技术

先进制造技术课程论文 论文题目:[高速齿轮表面改性工艺方法研究] 系部:机械工程系 专业:机械制造与制动化 班级:机制103 学生姓名: 学号:100114314 2012年10 月10 日 摘要 齿轮表面改性技术对于齿面强化,延长齿轮的使用寿命和发展新型齿轮加工技术具有重要的意义.齿轮传动具有传动比准确,传递运动工作可靠,传动平稳效

率高,机构紧凑,使用寿命长等优点,在许多行业得到广泛使用.齿轮工作时的运动和受力情况非常复杂,由此产生的损伤形式多样,比较常见且对其能影响较严重的损伤有3种:断齿、破坏性胶合和破坏性点蚀_l .因此,要求齿轮的整体具有高的弯曲疲劳强度,心部要求高的强度和冲击韧性,齿面要求高硬度、高耐磨性和一定的耐腐蚀性.德国权威机构曾对涉及各行各业的齿轮传动失效实例进行过调查研究,发现因齿轮表面失效而引起的齿轮传动副失的数量约占所调查对象总数的.因此,提高齿轮表面强度已成为提高齿轮传动副的可靠性和延长其使用寿命的有效途径.为了达到这一目的,必须对齿轮进行表面强化处理.除采用常规表面热处理手段外,日益成熟的各种表面强化新技术也获得了广泛应用.目前,齿轮表面强化处理技术主要有渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗金属、激光表面强化、热喷涂等 关键字:齿轮表面改性现代表面技术 一、表面改性技术: 表面技术是指采用某种工艺手段使材料表面获得与其基体材料的组织结构、性能不同的一种技术。材料经表面改性处理后,既能发挥基体材料的力学性能,又能使材料表面获得各种特殊性能(如耐磨,耐高温,合适的射线吸收、辐射和反射能力,超导性能,润滑,绝缘,储氢等) 表面改性技术可以掩盖基体材料表面的缺陷,延长材料和构件的使用寿命,节约稀、贵材料,节约能源,改善环境,并对各种高薪技术的发展具有重要作用。表面改性技术的研究和应用已有多年。70年代中期以来,国际上出现了表面改性热,表面改性技术越来越受到人们的重视。 表面改性的特点是: (1)不必整体改善材料,只需进行表面改性或强化,可以节约材料。 (2)可以获得特殊的表面层,如果超细晶粒、非晶态、过饱和固溶体,多层结构层等,其性能远非一般整体材料可比。 (3)表面层很薄,涂层用料少,为了保证涂层的性能、质量,可以采用贵重稀缺元素而不会显著增加成本。 (4)不但可以制造性能优异的零部件产品,而且可以用于修复已经损坏、失效的零件。 表面改性技术应用:表面改性技术广泛应用于机械工业、国防工业及航空航天领域,通过表面改性可以使材料性能提高,产品质量提高,降低企业成本。表面技术的应用,在提高零部件的使用寿命和可靠性,提高产品质量,增加产品的竞争力,以及节约材料,节约能源,促进高科技技术的发展等方面都有着十分重要的意义。 二、一般传统齿轮的处理方式 1、金属表面形变强化 喷丸强化是当前国内外广泛应用的一种应用广泛的表面强化方法,即利用高速弹丸强烈冲击零件表面,使之产生形变硬化层并引进残余压应力。 喷丸强化原理: (1)形成形变硬化层,在此层内产生两种变化:

聚甲醛参数

POM-聚甲醛的加工特性和工艺参数 ?POM熔体的流变性呈非牛顿型,其熔体的粘度对温度不敏感;对注塑而言,要增加流动性能,可以从增加注塑速率减小喷嘴尺寸等方面入手。 ?POM的结晶度大,熔程窄,成型收缩大(可达3.5%)。对注塑厚制品而言,要注意保压和补料,以免造成收缩孔太大而报废。 ?POM的热稳定性差,温度过高或时间过长,均会引起分解;特别是温度超过250℃,分解速度会加快,并溢出强烈刺激眼睛的甲醛气体,严重时制 品会产生气泡或变色,严重者会引起爆炸。因此,必须严格控制温度和停 留时间;另外,还需加入抗氧化剂和双氰胺甲醛吸收剂。 ?POM的冷凝速度快,制品易产生表面缺陷如折皱、斑纹及熔接痕等,为此应用提高注塑速度和提高模具温度等方法解决。 ?POM制品易产生内应力,后收缩也较大,应进行后处理。后处理的条件为:厚度6mm以下,温度100℃,时间0.25~1h;厚度6mm以上,温度120~130℃,时间4~6h。 ?POM的吸水率不高,但干燥处理可提高制品的表面光泽度。干燥条件为:温度110~120℃,时间3~5h。 POM-聚甲醛的成型加工方法 聚甲醛(POM)分为共聚POM和均聚POM两种。两者在耐热性、结晶性等方面存在明显的差异,因此各自的成型条件对其性能的影响也有较大的不同。 均聚POM,成型条件对性能的影响是: ?模具温度的影响较大,主要表现为随模具温度的提高,POM的结晶更趋于完整,使其拉伸强度和冲击强度提高,而断裂伸长率下降。 ?料筒温度设置在适当范围时,一般对性能影响不大,但如果料筒温度过高或在料筒中滞留时间过长时,会使POM热分解而引起其断裂伸长率的降 低。 ?注塑压力、注射时间及冷却时间对POM的冲击强度有一定的影响,但与其它性能无关。 共聚POM,成型条件对性能的影响是: ?模具温度的影响较大,也表现为随模具温度的提高,其拉伸强度和冲击强度提高。 ?注塑压力、注射时间及冷却时间对所有性能均无影响。

材料表面改性方法

材料表面改性方法 材料表面改性是指不改变材料整体(基体)特性,仅改变材料近表面层的物理、化学特性的表面处理手段,材料表面改性也可以称为材料表面强化处理。 现代材料表面改性目的:是把材料表面与基体看作为一个统一的系统进行设计与改性,以最经济、最有效的方法改变材料近表面层的形态、化学成份和组织结构,赋予新的复合性能,以新型的功能,实现新的工程应用。现代材料表面改性技术就是应用物理、化学、电子学、机械学、材料学的知识,对产品或材料进行处理,赋予材料表面减磨、耐磨、耐蚀、耐热、隔热、抗氧化、防辐射以及声光电磁热等特殊功能的技术。 分类: 1、传统的表面改性技术: 表面热处理:通过对钢件表面的加热、冷却而改变表层力学性能的金属热处理工艺。表面淬火是表面热处理的主要内容,其目的是获得高硬度的表面层和有利的内应力分布,以提高工件的耐磨性能和抗疲劳性能。 表面渗碳:面渗碳处理:将含碳(0.1~0.25)的钢放到碳势高的环境介质中,通过让活性高的碳原子扩散到钢的内部,形成一定厚度的碳含量较高的渗碳层,再经过淬火\回火,使工件的表面层得到碳含量高的M,而心部因碳含量保持原始浓度而得到碳含量低的M,M的硬度主要与其碳含量有关,故经渗碳处理和后续热处理可使工件获得外硬内韧的性能. 2、60年代以来:传统的淬火已由火焰加热发展为高频加热 高频加热设备是采用磁场感应涡流加热原理,利用电流通过线圈产生磁场,当磁场内磁力线通过金属材质时,使锅炉体本身自行高速发热,然后再加热物质,并且能在短时间内达到令人满意的温度。 3、70年代以来: 化学镀:是指在不用外加电流的情况下,在同一溶液中使用还原剂使金属离子在具有催化活性的表面上沉积出金属镀层的方法。 4、近30年来: 热喷涂:热喷涂是指一系列过程,在这些过程中,细微而分散的金属或非金属的涂层材料,以一种熔化或半熔化状态,沉积到一种经过制备

聚甲醛耐磨改性之添加耐磨聚合物

聚甲醛耐磨改性之添加耐磨聚合物 聚四氟乙烯(PTFE)、超高分子量聚乙烯、低密度聚乙烯、聚氨酯等是最常用的耐磨聚合物,主要是因其可偏析在POM的表面上层附近,使POM表面与摩擦副表面之间的摩擦转化为添加高分子的表面与摩擦副之间的摩擦,或者是因其分散在POM相中,以其局部的减磨效果和整体上的网络效果限制摩擦副表面上较尖锐部分的磨损或磨粒对POM表面的嵌入深度,从而降低了POM表面的摩擦阻力,又有效控制了犁切裂纹及疲劳断裂点的生成。以上两种情况均使POM表面在摩擦过程中不易产生材料片状磨屑的剥离和脱落而诱发大面积的黏着磨损。 (1)聚四氟乙烯(PTFE) 聚四氟乙烯的摩擦系数很小,具有独特的自润滑性,同时具有较宽的使用温度范围,但存在易磨损和抗冷流性差的缺点。采用PTFE改性POM,以提高POM的耐温性、尺寸稳定性和摩擦磨损性能,制取性能优异的自润滑材料。 由于PTFE的表面自由能非常低,很难和POM相容,这将导致POM/PTFE共混合金的界面结合力差,易发生宏观相分离,直接影响聚合物合金的性能。而且POM粒子很容易团聚,在高粘度的POM熔体中靠单螺杆挤出机共混很难分散均匀,因此必须对其进行特殊的表面处理,改善其与POM的相容性。处理的方法有化学处理和物理处理两种。现以四氢呋喃(THF)萘钠溶液对PTFE进行化学处理。 改性PTFE改变了PTFE的表面特征,其溶解参数和POM接近,与POM共混时表现出良好的相容性。然而由于改性PTFE与POM的熔融温度相差很大,两者的熔融共混实质上是改性PTFE的固体颗粒在POM中分散的过程,所以加入改性PTFE的POM共混合金的力学性能有较大幅度下降。表1列出了POM/改性PTFE合金的力学性能,并与POM/PTFE和POM的力学性能作了比较。由表1可以看出,POM/改性PTFE合金的拉伸强度和弯曲强度都比POM有所下降,但是与POM/PTFE相比,POM/改性PTFE下降得幅度要小一点。这是因为改性PTFE在进行表面处理过程中产生了NaF,并将NaF吸附在改性PTFE的表面。当改性PTFE与POM共混时,NaF可起偶联剂的作用,增加改性PTFE与POM的相容性;同时改性PTFE经气流粉碎后,颗粒松软,比表面积增大,因而在POM熔体中分散得更均匀。 当改性PTFE的含量为10%时,合金的力学性能最好。这是因为此时吸附在改性PTFE 表面的NaF在POM与改性PTFE的链段间起了偶联剂的作用,提高了两相的结合力。 POM中加入改性PTFE后,其摩擦系数和磨耗量都有下降,这是因为共混合金在摩擦过程中形成了PTFE转移膜,从而有效降低了合金的摩擦系数和磨耗量。同时,在改性

POM成分

POM成分 POM成分聚甲醛POM-概述: POM(聚甲醛树脂)定义:聚甲醛是一种没有侧链、高密度、高结晶性的线型聚合物。按其分子链中化学结构的不同,可分为均聚甲醛和共聚甲醛两种。两者的重要区别是:均聚甲醛密度、结晶度、熔点都高,但热稳定性差,加工温度范围窄(约10℃),对酸碱稳定性略低;而共聚甲醛密度、结晶度、熔点、强度都较低,但热稳定性好,不易分解,加工温度范围宽(约50℃),对酸碱稳定性较好。是具有优异的综合性能的工程塑料。有良好的物理、机械和化学性能,尤其是有优异的耐摩擦性能。俗称赛钢或夺钢,为第三大通用塑料。适于制作减磨耐磨零件,传动零件,以及化工,仪表等零件。 POM成分聚甲醛POM-一般性能: 聚甲醛是一种表面光滑、有光泽的硬而致密的材料,淡黄或白色,薄壁部分呈半透明。燃烧特性为容易燃烧,离火后继续燃烧,火焰上端呈黄色,下端呈蓝色,发生熔融滴落,有强烈的刺激性甲醛味、鱼腥臭。聚甲醛为白色粉末,一般不透明,着色性好,比重1.41-1.43克/立方厘米,成型收缩率1.2-3.0%,成型温度170-200℃,干燥条件80-90℃2小时。POM 的长期耐热性能不高,但短期可达到160℃,其中均聚POM短期耐热比共聚POM高10℃以上,但长期耐热共聚POM反而比均聚POM高10℃左右。可在-40℃~100℃温度范围内长期使用。POM极易分解,分解温度为240度。分解时有刺激性和腐蚀性气体发生。故模具钢材宜选用耐腐蚀性的材料制作。 POM成分聚甲醛POM-力学性能: POM强度、刚度高,弹性好,减磨耐磨性好。其力学性能优异,比强度可达50.5MPa,比刚度可达2650MPa,与金属十分接近。POM的力学性能随温度变化小,共聚POM比均聚POM的变化稍大一点。POM的冲击强度较高,但常规冲击不及ABS和PC;POM对缺口敏感,有缺口可使冲击强度下降90%之多。POM的疲劳强度十分突出,10交变载荷作用后,疲劳强度可达35MPa,而PA和PC仅为28MPa。POM的蠕变性与PA相似,在20℃、21MPa、3000h时仅为 2.3%,而且受温度的影响很小。POM的摩擦因数小,耐磨性好(POM>PA66>PA6>ABS>HPVC>PS>PC),极限PV值很大,自润滑性好。POM制品对磨时,高载荷作用时易产生类似尖叫的噪声。 POM成分聚甲醛POM-改性: ⒈增强POM 主要增强材料为玻璃纤维、玻璃球或碳纤维等,并且玻璃纤维最常用,增强后的力学性能可提高2~3倍,热变形温度提高50℃以上。⒉高润滑POM 在POM中加入石墨、F4、二硫化钼、润滑油及低分子量PE等,可提高其润滑性能。例如,在POM中加入5份F4,可降低摩擦因数60%,耐磨性提高1~2倍。再如,在POM中加入液体润滑油,可大幅度提高耐磨性和极限PV值。为提高由油的分散效果,需加入炭黑、氢氧化铝硫酸钡、乙丙橡胶等吸油载体。加入5%油POM的摩擦性提高72%,极限PV值可达3.9MPa•m/s(纯POM为0.213MPa•m/s),为其他工程塑料的3~20倍。

聚甲醛用途及及市场

聚甲醛用途及及市场 2市场分析和价格预测 2.1产品用途概述 聚甲醛(Polyoxymethylene)是没有分支的高密度、高结晶性的线性聚合物。聚甲醛分子链由碳氧键组成,聚甲醛的碳氧键比碳碳键短,内聚能密度高,聚集紧密,结晶度较高,具有优异的刚性和机械强度。一根直径3mm的细丝可承受约104N的拉力,其抗张强度和模量已接近钢材。 根据聚甲醛具有良好的机械性能、耐磨性、耐有机溶剂性等突出优点,聚甲醛可部分替代铜、锌、铝、钢等金属广泛用于汽车、机械制造、精密仪器、办公家用电器、军工等行业。 聚甲醛具有硬度大、耐磨、耐疲劳、;中击强度高、尺寸稳定性好、有自润滑特点,因而被大量用于制造各种齿轮、滚轮、轴承、输送带、弹簧、凸轮、螺栓及各种泵体、壳体、叶轮摩擦轴承等机械设备的结构零部件。用聚四氟乙烯乳液改性的高润滑聚甲醛制造的机床导板具有优良的刚性和耐疲劳性,能克服纯聚四氟乙烯易被磨耗和易蠕变的缺点,而且与金属摩擦的静、动摩擦系数基本相同,显示出了突出的自润滑特性。 聚甲醛分为两大类:一是三聚甲醛或甲醛的均聚体,称为均聚甲醛;二是三聚甲醛与少量戊环的共聚体,称为共聚甲醛。从两种产品性能上看,均聚甲醛的结晶度略高,其物理性能稍优于共聚甲醛,但其热稳定性、耐酸碱腐蚀性明显不如共聚甲醛,因此均POM加工温度范围窄;而且共聚甲醛加工成型的条件不象均聚甲醛那样苛刻,加工过程热分解释放出来的甲醛气体少,可回收再利用。因此今后均聚甲醛发展势头将逐渐减弱,而共聚甲醛将成为今后的发展方向。目前共POM生产能力约占聚甲醛生产能力的80%。 2000年后,聚甲醛加工技术也有很大发展.电镀技术、涂装着色等装饰技术及浸透印刷技术等均获得成功。微波超拉伸加工技术使聚甲醛具有钢材的强度和模量,可用作承力材料和增强材料。美国POM的最大市场是消费品、管件及配件;日本最大市场是运输:西欧最大市场是工业用品和消费品。目前,国

材料表面技术16

1.表面技术概念:广义:是直接与各种表面现象或过程有关的,是能为人类造福或被人类利用的技术;通过物理、化学或机械以及复合方法,使金属表面具有与基体不同的组织结构、化学成分和物理状态,从而赋予表面与基体不同的性能; 通过物理、化学或机械以及复合方法,使金属表面具有与基体不同的组织结构、化学成分和物理状态,从而赋予表面与基体不同的性能; 2.按照作用原理分类(matton分类): (1)原子沉积:以原子、离子、分子和粒子集团等原子尺度沉积在基体表面上,如电镀,化学镀,PVD,CVD等; (2)颗粒沉积:以宏观尺度形态在基体上形成覆盖层,如热喷涂,冷喷涂,或搪瓷涂层;(3)整体覆盖:沉积材料同一时间整体涂覆在基体上,如热浸镀,涂装,堆焊和包箔等;(4)表面改性:用物理、化学、机械等方法改变材料表面形貌,化学成分,组织结构和应力状态灯,如喷丸,喷砂,化学热处理; 3.基体表面预处理: 概念:用物理、化学方法除去基体表面的油污,氧化皮及其它污染物,使基体表面呈现出一定的粗糙度和清洁度; 前处理包括:(1)表面整平:使表面平整,光滑,达到要求的粗糙度,抛光,磨光,滚光;(2)除油(脱脂):有机除油,化学法,电化学法; (3)除锈(酸洗):化学、电化学; (4)弱腐蚀(活化):电镀、化学镀,除去表面钝化膜,露出新鲜晶格组织稀酸稀碱中处理; 4.喷砂:定义:利用压缩空气把磨料高速喷到零件表面,对其清理的方法。钢砂,石英砂,氧化铝,碳化硅; 应用范围:(1)可清除热处理件(锻件、铸件)表面氧化皮,型砂; (2)可除去工件表面毛刺,锈蚀,油污; (3)对于不宜用酸洗除氧化皮工件,可用喷砂代替; (4)对于某些表面技术,如热喷涂,涂装,可用喷砂产生一定粗糙度,产生“锚固效应”;喷丸:与喷砂原理和设备类似,只是采用的磨料不同, 应用范围:①是零件产生压应力,从而提高零件的疲劳强度和抗应力及抗腐蚀能力。②代替一般冷热成型工艺,可对大型薄壁铝制零件进行成型加工,这样可避免零件表面残留的张应力而形成有利的压应力。③对扭曲的薄壁零件进行校正,经喷丸后的零件使用温度不能太高,以防消除喷丸产生的压应力,使用温度范围因材料而定,一般钢铁件为260-290℃,铝零件为170℃。 5.覆盖能力:使工件最凹处沉积上金属的能力; 均镀(分散)能力:使金属镀层厚度均匀分布的能力; 分散能力好,深度能力肯定好;深度能力好,均镀能力不一定好; 电流效率:电极上实际析出(溶解)物质的质量与理论计算得到的析出(溶解)物质的质量的比; 6.电镀:指在含有欲镀金属的盐类溶液中,以被镀基体金属为阴极,通过电解作用,使镀液中欲镀金属的阳离子在基体金属表面沉积出来,形成镀层的一种表面加工方法; 使电镀分散能力强措施:工件形状越简单越好,加入络合剂,提高溶液导电性,加入导电盐,离阳极距离远一些,可以使镀层分散能力更好; 7.阴极极化:当电流通过电极时,电极电位会偏离平衡电极电位,随电流密度增加电极电位不断变负,即阴极极化; 电化学极化:由于阴极上电化学反应速度小于外电源供给电极电子的速度,从而使电极电位向负的方向移动而引起的极化作用;

表面改性技术综述

表面改性技术综述 表面改性是指采用某种工艺和手段使材料获得与其基体材料的组织结构性能不同的一种技术。材料经过改性处理之后,既能发挥材料基体的力学性能,又能使材料表面获得各种特殊性能,如耐磨,耐腐蚀,耐高温,合适的射线吸收等。 金属表面改性技术在冶金、机械、电子、建筑、轻工、仪表等各个工业部门乃至农业和人们日常生活中都有着广泛的用途, 其种类繁多。除常用的喷丸强化、表面热处理等传统技术外, 近些年还快速发展了激光、电子和离子等高能束表面处理技术。今后, 随着物理学、材料学等相关学科的迅速发展, 还将不断涌现出新的表面改性技术。尤其是复合表面技术的发展, 有可能获得意想不到的效果。金属表面改性技术的飞速发展和不断创新, 将进一步推动其在工农业生产中的应用, 带来显著的经济效益。 传统的表面改性技术有:表面形变强化、表面热处理、表面化学热处理、离子束表面扩渗处理、高能束表面处理、离子注入表面改性等。 1、喷丸强化 喷丸处理是在受喷材料再结晶温度以下进行的一种冷加工方法, 是将弹丸在很高速度下撞击受喷工件表面而完成的。喷丸可应用于表面清理、光整加工、喷丸成型、喷丸校正、喷丸强化等方面。喷丸强化又称受控喷丸, 不同于一般的喷丸工艺, 要求喷丸过程中严格控制工艺参数, 使工件在受喷后具有预期的表面形貌、表层组织结构和残余应力场, 从而大幅度提高疲劳强度和抗应力腐蚀能力。实施喷丸时, 弹丸由专用的喷丸机籍助压缩空气、高压水流或叶轮, 高速射向零件受喷部位。常用弹丸有球形铸铁丸、铸钢丸和其它非金属材料制成的弹丸。喷丸强化的效果用喷丸强度来表示, 与弹丸种类和形状、碰撞速度和密度、喷射方位和距离、喷丸时间等因素有关。表面喷丸提高金属材料疲劳强度的机理比较复杂, 涉及到塑性变形层(通常为011~018mm 厚) 的组织结构变化(如位错密度、亚晶粒尺寸) 和残余应力的变化。因此, 只有合理控制表面变形层内的变化, 才可能获得预期的喷丸强化效果。 早在20 世纪20 年代, 喷丸强化就应用于汽车工业。目前已成为机械制造等工业部门的一种重要的表面技术, 应用广泛。涉及的材料除普通钢外,还有高强度钢和各种有色金属; 涉及的零件类型有弹簧、轴、齿轮、连杆、叶片、涡轮盘和飞机起落架组成件等。 2、传统表面热处理改性 传统的表面热处理技术可分为表面淬火和化学热处理两大类。它主要用来提高钢件的强度、硬度、耐磨性和疲劳极限。在机械设备中, 许多零件(如齿轮轴、活塞销、曲轴等) 是在冲击载荷及表面磨损条件下工作的。这类零件表面应具有高的硬度和耐磨性, 而心部应具有足够的塑性和韧性。因此, 为满足其使用性能要求, 应进行表面热处理。 ○1表面淬火 表面淬火是把零件的表层迅速加热到淬火温度后快冷, 使零件表面层获得淬火马氏体而心部仍保持未淬火状态的一种淬火方法。表面淬火的目的是使零件获得高硬度的表层, 以提高工件的耐磨性和疲劳性能, 而心部仍具有较好的韧性。其设备简单、方法简便, 广泛用于钢铁零件。根据加热方法的不同, 可分之为火焰加热表面淬火和感应加热表面淬火。火焰加热表面淬火的淬透层一般为2 -6mm。其特点是设备简单, 但加热温度高及淬硬层不易控制, 淬火质量不稳定, 使用上有局限性。感应加热表面淬火的特点是: 加热速度快, 零件变形小, 生产效率高, 淬火后表面能获得优良的机械性能; 淬透层易控制, 淬火操作易实现机械化。但设备较贵, 形状复杂零件的感应器不易制造, 不宜单件生产。 ○2化学热处理 化学热处理是将金属零件放在某种介质中加热、保温、冷却, 使介质中的某些元素渗入

聚甲醛性能及用途

聚甲醛的性能及用途 [摘要] 简述聚甲醛的物理和化学性能及其在各方面的用途。 [关键字] 聚甲醛性能性能参数用途 1.聚甲醛 聚甲醛(英文:polyformaldehyde)热塑性结晶聚合物。被誉为“超钢”或“赛钢”,又称聚氧亚甲基。其结构为 通常甲醛聚合所得之聚合物,聚合度不高,且易受热解聚。1955年前后杜邦公司由甲醛聚合得到甲醛的均聚物。聚甲醛很易结晶,结晶度70%以上。均聚甲醛的熔融温度为180℃左右。聚甲醛学名聚氧化聚甲醛(简称POM)。聚甲醛是一种没有没有侧链,高密度,高结晶性的线性聚合物,具有优异的综合性能。聚甲醛是一种表面光滑,有光泽的硬而致密的材料,淡黄或白色,不透明,可在-40- 100°C温度范围内长期使用。它的耐磨性和自润滑性也比绝大多数工程塑料优越,又有良好的耐油,耐过氧化物性能。很不耐酸,不耐强碱和不耐月光紫外线的辐射。聚甲醛的拉伸强度达70MPa,吸水性小,尺寸稳定,有光泽,这些性能都比尼龙好,聚甲醛为高度结晶的树脂,在热塑性树脂中是最坚韧的。具抗热强度,弯曲强度,耐疲劳性强度均高,耐磨性和电性能优良。 聚甲醛可用挤出成型、注射成型、吹塑成型进行加工。为了提高耐电弧性和刚性,用玻璃纤维增强,为改善摩擦特性而添加氟树脂的材料,含油聚甲醛、防静电聚甲醛,各种各样品级聚甲醛在广大领域内大有用途。 2.性能

2.1 POM物理和化学特性 POM是一种坚韧有弹性的材料,即使在低温下仍有很好的抗蠕变特性、几何稳定性和抗冲击特性。POM既有均聚物材料也有共聚物材料。均聚物材料具有很好的延展强度、抗疲劳强度,但不易于加工。共聚物材料有很好的热稳定性、化学稳定性并且易于加工。无论均聚物材料还是共聚物材料,都是结晶性材料并且不易吸收水分。POM的高结晶程度导致它有相当高的收缩率,可高达到2%~3.5%。对于各种不同的增强型材料有不同的收缩率。 POM有良好的耐化学药品性,在常温下耐几乎所有的有机溶剂,在高温下只溶解于氯代酚类。POM能耐醛、酯、醚、烃、弱酸、弱碱等的浸蚀,但如果遇强酸和强氧化剂,如硝酸、硫酸等,特别是在高温下,会受到浸蚀。POM的耐汽油和润滑性能良好,但由于汽油的品种不同,汽油中含芳香烃的量愈多,则由于吸收而引起的泡胀的影响越长,对润滑油即使在140℃时,也几乎无影响,但如果润滑油中含有抗氧化剂、清洁剂等,最好不要超过65℃。POM受紫外线影响较大,长时间受其影响会表面粉化、龟裂和脆性,通常应加入紫外线吸收剂以改善它的耐气候性。POM燃烧时不能自熄,并且有强烈的甲醛味。 聚甲醛的主要形成方法是采用注射成型的方法。均聚甲醛的注射成型温度是190∽220℃,模具温度是120℃.相应的共聚物的成型温度是180∽210℃,模具温度为80℃或稍低。 2.2 性能参数: 由上图可知:①耐疲劳强度高。

聚甲醛的改性进展

收稿:2011-11-27;修回:2011-12- 19;基金项目:高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20060475001 );作者简介:郭莉萍(1987-) ,女,河南周口人,研究生在读,主要研究方向为:聚合物基复合材料;*通讯联系人,E-mail:xxm326@y ahoo.com.cn.聚甲醛的改性研究进展 郭莉萍1,徐翔民2,张予东3,张治军1* (1.河南大学特种功能材料教育部重点实验室,开封 475004; 2.黄河水利职业技术学院机电工程系,开封 475004; 3.河南大学化学与化工学院,开封 475004 ) 摘要: 聚甲醛作为常用工程塑料,因具有较高的强度、良好的耐磨、绝热、绝缘性能及优异的可加工性能使其广泛应用于机械工业、汽车、电子电气及精密仪器等领域,但冲击韧性低和稳定性差限制了聚甲醛在工业上 的应用,因此近几年聚甲醛的改性研究颇受重视。本文综述了聚甲醛的改性方法,详细论述了不同改性工艺对 聚甲醛力学性能、 摩擦性能、绝热绝缘性能及稳定性的影响,并对聚甲醛工业应用的发展方向做出了展望。 关键词:聚甲醛; 改性研究;力学性能;摩擦性能引言 聚甲醛(polyxymethylene或poly acetal,简称POM)又名聚氧化次甲基,分为均聚甲醛和共聚甲醛两种。均聚甲醛是在含有阳离子型催化剂(如三氟化硼乙醚络合物)的惰性溶液中由三聚甲醛或甲醛聚合得到,其结构式为—(CH2O)n—; 共聚甲醛是在路易斯酸下存在的条件下由环状三聚甲醛与二氧戊环开环聚合得到,结构式为—(CH2O)n—(CH2O—CH2—CH2)m—( n>m)。尽管聚甲醛的分子量分布不同,但聚甲醛都有很相似的结晶度,是结晶度极高的线性聚合物[1]。均聚甲醛的密度、熔点和机械强度比共 聚甲醛高,但耐热性、耐药品性及可加工性不如共聚甲醛,因此在聚甲醛工业生产中多采用共聚甲醛为基本原料进行加工制造。 聚甲醛是一种综合性能优异的热塑性工程塑料,具有良好的耐水、耐磨及绝热、绝缘性能,高的结构规整度和结晶度使聚甲醛具有较高强度和硬度,在很多情况下能够代替铜、钢铁等金属和合金,因而被广泛应用于机械工业、汽车、电子电气、精密仪器等领域。但聚甲醛也存在冲击韧性差,热稳定性不高等致命弱点,极大地制约了聚甲醛在工业领域中的应用。为了扩大聚甲醛的应用范围,近些年来国内外研究 人员在聚甲醛的改性上进行了大量研究, 已经取得了一定的进展[2~4]。本文在这些研究成果的基础上,分析比较了聚甲醛复合材料的制备和成型工艺,并综述了聚甲醛的改性研究进展。 1 聚甲醛复合材料的制备和成型工艺 聚合物常用的改性方法有原位聚合改性、熔融共混改性和填充改性,其中熔融共混改性是最具有工业应用价值的一种方法,它主要利用单/双螺杆挤出机、密炼机或双辊机等设备进行熔融共混来达到对聚合物进行改性的目的。就聚甲醛而言,由于熔融共混工艺的不同,其改性制备方式也有所不同,一般分为 直接熔融和母料法两种。母料法的优点是能够提高改性体在聚甲醛基体中的分散性, 使改性体的作用在复合材料中能得以更好显现。Siengchin等[5]通过熔融共混的方法制备出了POM/TPU/Al203三元复合 材料,讨论了直接熔融法和母料法对复合材料性能的影响。对比研究发现,母料法能够使Al203较好地 分散在POM中,在热塑性聚氨酯(TPU)增韧POM的同时,Al2O3能够补偿P OM硬度的损失。有研究· 36· 第6期 高 分 子 通 报

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