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疏水改性聚四氟乙烯(PTFE)中空纤维膜及其在醇水分离中的应用
1
作者 吴志超 刘娣 +5 位作者 华从贵 吴明元 吴庆云 刘久逸 杨建军 张建安 《膜科学与技术》 北大核心 2025年第4期124-132,142,共10页
通过两步改性策略增强PTFE中空纤维膜的疏水性,以提高其在醇水分离中的性能。首先,利用支化聚乙烯亚胺(PEI)与戊二醛(GA)形成交联网络包覆在膜纤维上,随后通过硬脂酰氯(SC)接枝长碳链,降低膜的表面能并增加粗糙度。通过FTIR、XPS和SEM... 通过两步改性策略增强PTFE中空纤维膜的疏水性,以提高其在醇水分离中的性能。首先,利用支化聚乙烯亚胺(PEI)与戊二醛(GA)形成交联网络包覆在膜纤维上,随后通过硬脂酰氯(SC)接枝长碳链,降低膜的表面能并增加粗糙度。通过FTIR、XPS和SEM表征了改性前后膜的表面化学和形貌变化,并对改性前后水接触角、透气性和醇水分离性能等进行分析。结果表明,改性膜的水接触角从(118.8±0.5)°提升至(141.7±0.9)°,透气性保持良好。拉伸强度为53.86 MPa,断裂伸长率为90.7%,弹性模量为307.2 MPa,与原始膜的力学性能相比没有降低。在化学和物理清洗后,改性膜的性能保持稳定。醇水分离测试显示,改性膜的乙醇渗透通量为285.41 g/(m^(2)·h),分离因子为10.25,表明其具有优异的分离性能和耐久性。 展开更多
关键词 ptfe中空纤维膜 疏水 醇水分离
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低载荷下PTFE-不锈钢摩擦特性及力学模型研究
2
作者 赵守江 戴君武 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第3期42-50,共9页
在滑移隔震支座中,聚四氟乙烯(PTFE)和不锈钢所构成的摩擦副应用广泛,其摩擦特性是影响支座隔震效果的关键因素之一。为研究其在低载荷条件下的摩擦特性,通过滑动摩擦试验考察静摩擦系数和动摩擦系数随载荷变化的规律,以及动摩擦系数与... 在滑移隔震支座中,聚四氟乙烯(PTFE)和不锈钢所构成的摩擦副应用广泛,其摩擦特性是影响支座隔震效果的关键因素之一。为研究其在低载荷条件下的摩擦特性,通过滑动摩擦试验考察静摩擦系数和动摩擦系数随载荷变化的规律,以及动摩擦系数与速度的相互关系。建立PTFE-不锈钢的摩擦力模型,并结合振动试验和数值分析对该模型的准确性进行验证。此外,对比评估了该力学模型与库仑模型在预测摩擦行为方面的适用性。结果表明:静摩擦系数和动摩擦系数均与竖向载荷显著相关。当压强为0~0.5 MPa时,静摩擦系数随压强增大而大幅度降低;当压强为0.5~1.2 MPa时,静摩擦系数的降幅趋缓并基本稳定在0.045左右。对于动摩擦系数,当压强为0~2.0 MPa时,其随压强增大呈现出先减小后增大的趋势,且增速持续减缓;同一压强下,动摩擦系数随速度增大而增大,并在速度达到一定阈值后趋于稳定,而且不同压强下的上限值均接近0.202;动摩擦系数与速度的关系可用指数函数描述。在多次振动响应试验中,加速度时程曲线的重合度优于相对位移的重合度,但随着试验次数的增加,相对位移的重合度有所提高。通过对比位移变化量和加速度极值,验证了基于指数函数模型的理论分析值与试验值的高吻合度。相较于库仑模型,指数函数模型能更准确地反映低载荷下摩擦力的特征,也更适用于滑移隔震支座的动力响应分析。 展开更多
关键词 聚四氟乙烯(ptfe) 不锈钢 滑移隔震 力学模型 低载荷 摩擦系数
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机器人关节轴承自润滑PTFE/PEEK复合材料的制备及其摩擦学性能研究
3
作者 李林琛 蒋磊 周康 《化工新型材料》 北大核心 2025年第7期110-114,127,共6页
采用熔融沉积成型(FDM)和热压烧结工艺分别制备机器人关节轴承自润滑聚四氟乙烯/聚醚醚酮(PTFE/PEEK)复合材料,并对复合材料进行热处理改性,采用单因素实验探讨了热处理各阶段(升温、保温、冷却)工艺参数对复合材料摩擦学性能的影响。... 采用熔融沉积成型(FDM)和热压烧结工艺分别制备机器人关节轴承自润滑聚四氟乙烯/聚醚醚酮(PTFE/PEEK)复合材料,并对复合材料进行热处理改性,采用单因素实验探讨了热处理各阶段(升温、保温、冷却)工艺参数对复合材料摩擦学性能的影响。结果表明:热处理改性可以显著提高FDM及热压烧结工艺成型PTFE/PEEK复合材料的摩擦学性能,但需合理把控升温速率,升温速率过快容易导致材料结晶不充分,劣化改性效果,升温速率为2℃/min时制备的试样摩擦学性能最优;FDM和热压烧结成型试样对应的最佳保温温度分别为210℃和205℃,过高的温度容易诱导材料脆性转变,劣化其摩擦学性能;相较于骤冷的冷却方式,自然冷却可以减小PTFE/PEEK复合材料内部由于冷却而产生的应力及其他结构缺陷,自然冷却条件下FDM成型试样的摩擦因数降低约16.81%,热压烧结试样摩擦因数降低11.65%,从而赋予材料更优的摩擦学性能。 展开更多
关键词 熔融沉积成型 热压烧结成型 聚四氟乙烯 聚醚醚酮 热处理改性
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高分子烧结法制备窄孔径分布的疏水PTFE/陶瓷复合膜
4
作者 孙薇 刘沛 +3 位作者 李文锐 陈献富 邱鸣慧 范益群 《膜科学与技术》 北大核心 2025年第4期43-52,共10页
多孔疏水膜材料在油品净化、高盐废水处理等领域具有重要的应用价值。PTFE膜材料具有优异的疏水性和稳定性,但如何提升其孔结构的均匀性一直是困扰行业的难题。本文提出基于高分子烧结法在大孔陶瓷载体表面制备PTFE膜层。系统研究了非... 多孔疏水膜材料在油品净化、高盐废水处理等领域具有重要的应用价值。PTFE膜材料具有优异的疏水性和稳定性,但如何提升其孔结构的均匀性一直是困扰行业的难题。本文提出基于高分子烧结法在大孔陶瓷载体表面制备PTFE膜层。系统研究了非离子活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚和聚乙烯醇的用量对PTFE微粉分散和稳定性的影响,并考察了PTFE涂覆量对复合膜表面形貌及抽滤压力对膜层微结构的影响。优化制备的PTFE/陶瓷膜平均孔径约为370 nm,膜厚约为19μm,水滴接触角约为152°。将该膜应用于大豆油脱水,当油水比为5∶1(质量比),操作温度为45℃时,油通量达到35 L/(m^(2)·h),水分去除率超过99%,展现出良好的应用前景。 展开更多
关键词 ptfe 颗粒堆积 陶瓷膜 疏水 大豆油脱水
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铝合金作动部件表面复合PTFE硬氧膜层减摩抗磨性能
5
作者 胡波 任俊辉 +3 位作者 石晓飞 白常宁 强力 张俊彦 《中国表面工程》 北大核心 2025年第1期278-289,共12页
铝合金材料比强度高、易于加工,但表面硬度低,耐磨性差,其表面经硬质阳极氧化处理后具有耐磨、绝缘及耐腐蚀性等,广泛应用于航空作动系统。然而,硬质阳极氧化膜层(硬氧膜层)存在孔隙率大、表面粗糙度及摩擦因数高等问题,易加剧摩擦配副... 铝合金材料比强度高、易于加工,但表面硬度低,耐磨性差,其表面经硬质阳极氧化处理后具有耐磨、绝缘及耐腐蚀性等,广泛应用于航空作动系统。然而,硬质阳极氧化膜层(硬氧膜层)存在孔隙率大、表面粗糙度及摩擦因数高等问题,易加剧摩擦配副磨损而泄漏,严重制约其实际服役。为了改善铝合金硬质阳极化膜层表面粗糙度,提升其减摩性能以满足新一代航空作动部件对减重及高机动性的服役需求,利用原位合成技术在铝合金表面制备复合PTFE硬氧膜层,研究表面粗糙度对其表面复合PTFE硬氧膜层和传统硬氧膜层不同配副方式下摩擦磨损行为的影响,并对复合PTFE硬氧膜层耐磨性能进行工程化模拟验证。研究结果表明:复合PTTE硬氧膜层较传统硬氧涂层更加致密,且硬度更高;其摩擦因数(0.08)较传统硬氧涂层(0.14)降低约40%,磨损量则降低2个数量级;在产品功能性试验中未发现脱落,磨损量小,能够满足产品性能需求;在产品实际使用中具有自抛光效应,这更有利于缩短产品生产周期及大幅度降低成本。提出一种更有利于缩短产品生命周期、大幅降低成本的复合硬氧膜层工艺,并在产品功能性试验中得到检验,在工程化应用中具有重要的推广意义。 展开更多
关键词 铝合金作动部件 复合ptfe硬质阳极化膜层 摩擦学性能 工程化验证
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疏水/亲油性烷基SiO_(2)/PTFE膜制备与油水分离性能研究
6
作者 彭倩倩 郭春刚 +5 位作者 常娜 陈江荣 邵伟 孙玮 王海涛 刘国昌 《膜科学与技术》 北大核心 2025年第4期104-112,共9页
采用透油截水原理实现油水混合液或油水乳液的高效分离,需要制备超疏水/亲油性分离膜。利用真空抽滤法,将自制的烷基SiO_(2)以浸涂液形式沉积于聚四氟乙烯(PTFE)膜,制得疏水/亲油性SiO_(2)/PTFE膜(SP膜),并对SP膜的膜表面性能、油水分... 采用透油截水原理实现油水混合液或油水乳液的高效分离,需要制备超疏水/亲油性分离膜。利用真空抽滤法,将自制的烷基SiO_(2)以浸涂液形式沉积于聚四氟乙烯(PTFE)膜,制得疏水/亲油性SiO_(2)/PTFE膜(SP膜),并对SP膜的膜表面性能、油水分离性能进行了测试。结果表明,经烷基SiO_(2)改性后的PTFE膜表面形成了微纳米粗糙结构,膜疏水/亲油性提升。当烷基SiO_(2)沉积量为1956 mg/m^(2)时,其水接触角可达154°,油滴1 s内完全渗透。SP膜对正十六烷/水混合液的分离效率以及渗透通量随着油比例的提升而增大,油水质量比为3∶1时,对正十六烷分离效率98.31%,渗透通量(-0.09 MPa)为992 L/(m^(2)·h);对正己烷/水、正癸烷/水、正十六烷/水以及Isopar G/水混合液的分离效率均达到98%以上,渗透通量(-0.09 MPa)分别为2574、1781、992和3007 L/(m^(2)·h);对正己烷、正十六烷油包水乳液的分离效率达到97%以上,渗透通量(-0.09 MPa)分别为512和230 L/(m^(2)·h)。SP膜油水和乳液分离所得油相含水率均小于0.01%,10个周期循环使用后,SP膜对正十六烷/水混合液分离效率仍保持在96%以上、渗透通量衰减率小于7%,显示出优异的油水分离性能。 展开更多
关键词 烷基SiO_(2) ptfe膜 疏水亲油 油水分离
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响应面法优化e-PTFE膜层压复合织物的热压工艺
7
作者 宋丽伟 金肖克 +3 位作者 缪永达 刘鑫宇 祝成炎 田伟 《现代纺织技术》 北大核心 2025年第4期33-42,共10页
选取聚酰胺共聚物(PA)热熔胶网膜作为黏合剂,通过改变热压工艺中热压时间、温度、压强和上胶量4个工艺参数,制备不同参数的膨体聚四氟乙烯(e-PTFE)膜层压复合织物,并在单因素的基础上通过Box-Behnken响应面法分析不同e-PTFE膜层压复合... 选取聚酰胺共聚物(PA)热熔胶网膜作为黏合剂,通过改变热压工艺中热压时间、温度、压强和上胶量4个工艺参数,制备不同参数的膨体聚四氟乙烯(e-PTFE)膜层压复合织物,并在单因素的基础上通过Box-Behnken响应面法分析不同e-PTFE膜层压复合织物的防风性、透湿性以及剥离强力,得出最优热压工艺。结果表明:制备e-PTFE膜层压复合织物的最优热压工艺为热压时间15 s、热压温度150℃、热压压强0.5 MPa、上胶量10 g/m^(2)。在该工艺条件下得到的e-PTFE膜层压复合织物的剥离强力为2.63 N、透气率为1.96 mm/s、透湿量为5670.60 g/(m^(2)·24h)。研究结果发现,采用的Box-Behnken响应面法得出的最优热压工艺结果更加准确,且制备的层压复合织物与原织物相比防风性和透湿性均有所改善,可为后续制备热湿管理织物提供研究思路。 展开更多
关键词 Box-Behnken响应面法 膨体聚四氟乙烯(e-ptfe)膜 层压复合织物 热压工艺 剥离强力
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力学性能和温度对PTFE/Al活性材料冲击点火的影响
8
作者 周敬辕 雷思扬 +1 位作者 冉宪文 汤文辉 《国防科技大学学报》 北大核心 2025年第4期206-214,共9页
为探究聚四氟乙烯/铝(polytetrafluoroethylene/aluminum, PTFE/Al)活性材料力学性能与温度对其冲击点火行为的影响,通过调控烧结条件,制备了八种PTFE/Al活性材料试样,并利用材料万能试验机得到了八种试样在不同温度下的应力-应变曲线,... 为探究聚四氟乙烯/铝(polytetrafluoroethylene/aluminum, PTFE/Al)活性材料力学性能与温度对其冲击点火行为的影响,通过调控烧结条件,制备了八种PTFE/Al活性材料试样,并利用材料万能试验机得到了八种试样在不同温度下的应力-应变曲线,同时借助落锤装置测定了八种试样在相应温度下的点火阈值。试验结果表明:烧结时间对PTFE/Al弹性模量具有重要影响,温度升高会使得PTFE/Al试样软化;在高温条件下,烧结时间为40 min的PTFE/Al试样屈服强度更高,同时在落锤加载下更易发生反应;进一步分析发现,材料强度与冲击点火阈值在相同温度条件下呈现线性负相关关系,且该线性关系的斜率随温度升高呈指数降低趋势。上述研究为PTFE/Al活性材料性能的优化和应用提供了重要的理论依据。 展开更多
关键词 ptfe/Al 冲击点火 力学性能 落锤试验
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Al-PTFE复合材料气化产物演化与沉积实验研究
9
作者 刘心宇 欧阳 +1 位作者 吴建军 孙鸣阳 《固体火箭技术》 北大核心 2025年第3期397-407,共11页
当前关于Al-PTFE羽流的演化沉积研究主要集中于理论模型与数值模拟,实验研究尚待完善。采用激光烧蚀技术替代传统点火方式,进行了等离子体流演化过程的实验观测,获得了相关工况下的沉积数据。采用光谱测量实验系统分析了大气环境下Al-P... 当前关于Al-PTFE羽流的演化沉积研究主要集中于理论模型与数值模拟,实验研究尚待完善。采用激光烧蚀技术替代传统点火方式,进行了等离子体流演化过程的实验观测,获得了相关工况下的沉积数据。采用光谱测量实验系统分析了大气环境下Al-PTFE复合材料气化产物的时空演化特性和沉积特征,利用扫描电镜和微观形貌测量仪分析了Al-PTFE复合材料气化产物在不同空间位置的沉积特性和沉积物成分。结果表明:Al-PTFE复合材料在环境大气中的激光烧蚀产物主要包括Al、AlO、C2、AlF和CN等物质;Al的质量百分比会在一定程度上影响激光点火的燃烧行为,并影响Al、C、O、F和N之间的反应;AlO的发射相对较弱,而AlF的发射明显,这表明更多的Al会优先与F结合,从而抑制Al氧化;气化产物沉积物主要包含AlF_(3)、Al_(2)O_(3)、AlO和C等物质,沉积物沿激光束方向微观形貌高程表现为线性波浪式递增和区域“小高原”式稳定;沉积物表面为稠密、层网状固体,沉积作用与刻蚀作用共存;沉积物中氧含量增加是由于玻片上交联的PTFE电离产物、薄膜沉积过程中直接包含的PTFE微粒、悬挂的CC不饱和键、残留自由基和容易从环境大气中吸收元素O的反应位点。研究结果为理解含能等离子体流发展机理提供了实验依据,所建立的实验方法可为同类研究提供可复现的技术路径,相关数据对固体电推力器的工程化应用研究具有参考价值。 展开更多
关键词 Al-ptfe复合材料 等离子体 光谱 气化产物演化 沉积
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基于PTFE的车辆传动低温搅油力矩抑制机理研究
10
作者 刘逸 吴维 +1 位作者 韦春辉 王溪 《北京理工大学学报》 北大核心 2025年第9期960-967,共8页
针对低温下机械传动部件搅油力矩显著增大的问题,开展了机械传动系统搅油力矩抑制方法研究.通过对制备的化学镀镍特氟龙涂层进行接触角与表面形貌测试,阐明疏油界面损失抑制机理;利用恒温可视化搅油试验箱对比涂层与无涂层旋转件的油浴... 针对低温下机械传动部件搅油力矩显著增大的问题,开展了机械传动系统搅油力矩抑制方法研究.通过对制备的化学镀镍特氟龙涂层进行接触角与表面形貌测试,阐明疏油界面损失抑制机理;利用恒温可视化搅油试验箱对比涂层与无涂层旋转件的油浴润滑流场和搅油力矩,结合移动粒子半隐式法分析了不同转速、油温、接触角和浸油深度对降低搅油力矩的影响.结果表明,采用镀镍特氟龙涂层表面接触角从7.8°提高到31.2°,流场的压力、涡度与圆盘周围油液流量有所降低,搅油力矩试验值的搅油力矩降低率为31.7%~48.5%.在不同转速、油温和浸油深度下,搅油力矩分别表现出29.6~44.6%、40.7~44.7%、42.5~49.5%的减阻效果,随着接触角增大,减阻效果趋近于饱和.此外,涂层降低了圆盘周围油液流量,为低温下机械传动系统搅油力矩抑制提供了新的思路与理论基础. 展开更多
关键词 低温 减阻 特氟龙涂层(ptfe) 搅油力矩 移动粒子半隐式(MPS)
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BN纳米颗粒表面改性及灭弧喷口用BN/PTFE复合材料性能研究
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作者 赵晔 何流流 +5 位作者 张源源 刘雅娟 王亚祥 张明慧 陈蕊 杨锐 《绝缘材料》 北大核心 2025年第8期95-100,共6页
聚四氟乙烯(PTFE)因其良好的绝缘性能和灭弧性能,常被用作高压开关设备中灭弧喷口的材料。但是,纯PTFE材料在电弧作用下易发生表面分解和内部破裂。为了有效提高灭弧喷口的整体性能,选用氮化硼(BN)等无机填料对喷口材料进行填充改性是... 聚四氟乙烯(PTFE)因其良好的绝缘性能和灭弧性能,常被用作高压开关设备中灭弧喷口的材料。但是,纯PTFE材料在电弧作用下易发生表面分解和内部破裂。为了有效提高灭弧喷口的整体性能,选用氮化硼(BN)等无机填料对喷口材料进行填充改性是一种重要手段。本研究选用全氟硅烷偶联剂对BN纳米颗粒进行表面改性,采用高速混合法制备了BN/PTFE复合材料,并对其微观形貌、电性能、力学性能和烧蚀性能进行测试。结果表明:BN表面改性和高速混合法使BN纳米颗粒在PTFE基体中的分散均匀性大幅提高。BN/PTFE复合材料的电气强度由纯PTFE的40.4 kV/mm提高到44.3 kV/mm,烧蚀量由0.23 g减少到0.22 g,拉伸强度和断裂伸长率也得到大幅提升。BN/PTFE复合材料性能受填料分散性主导,当BN质量分数为1%~3%时,BN纳米颗粒均匀分散,能够填充PTFE孔隙增强界面结合;当BN质量分数为5%~8%时,BN严重团聚,会引发应力集中,导致复合材料性能急剧下降。 展开更多
关键词 聚四氟乙烯 氮化硼 表面改性 喷口
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SiO_(2)/PTFE平板复合膜的制备及膜蒸馏性能研究
12
作者 王平 陈子维 +1 位作者 何嘉诚 陈颖 《功能材料》 北大核心 2025年第8期8179-8185,共7页
通过在聚四氟乙烯(PTFE)平板微孔膜表面沉积SiO_(2)纳米颗粒,构筑SiO_(2)/PTFE平板复合膜。考察了纳米颗粒胶体悬浮液浓度、颗粒粒径对平板膜表面沉积结构的影响,并研究其膜蒸馏性能。结果表明,SiO_(2)纳米颗粒在跨膜水蒸气压差作用下,... 通过在聚四氟乙烯(PTFE)平板微孔膜表面沉积SiO_(2)纳米颗粒,构筑SiO_(2)/PTFE平板复合膜。考察了纳米颗粒胶体悬浮液浓度、颗粒粒径对平板膜表面沉积结构的影响,并研究其膜蒸馏性能。结果表明,SiO_(2)纳米颗粒在跨膜水蒸气压差作用下,能够嵌入并附着在平板膜表面。在膜两侧水蒸气分压差为17 kPa时,与原膜相比,直接接触式膜蒸馏(DCMD)性能最高可提升31.58%;并通过长达10 h的水通量实验表明,改性膜具备优异的稳定性;并利用浓度为3.5%的NaCl溶液作为模拟海水充当膜蒸馏进料液,发现沉积改性后的SiO_(2)/PTFE平板复合膜,在海水淡化过程中能够维持其高水通量的特性。 展开更多
关键词 平板微孔膜 ptfe 表面改性 纳米颗粒沉积 膜蒸馏
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PTFE浓度对气体扩散层用碳纸性能的影响
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作者 徐怡珺 卢雪峰 +2 位作者 刘城 冯勇 田合鑫 《功能材料》 北大核心 2025年第5期5008-5015,共8页
质子交换膜燃料电池(PEMFC)在运行过程中产生的液态水无法及时排出会导致孔隙堵塞进而影响电池运行效率的问题,因此排水性能对气体扩散层(GDL)用碳纸至关重要。以聚四氟乙烯(PTFE)为疏水剂,采用5种不同质量浓度(5%、10%、15%、20%、25%)... 质子交换膜燃料电池(PEMFC)在运行过程中产生的液态水无法及时排出会导致孔隙堵塞进而影响电池运行效率的问题,因此排水性能对气体扩散层(GDL)用碳纸至关重要。以聚四氟乙烯(PTFE)为疏水剂,采用5种不同质量浓度(5%、10%、15%、20%、25%)(质量分数)的PTFE乳液对气体扩散层用碳纸进行疏水处理。通过SEM、孔隙率、垂直平面(TP)透气率、接触角、机械性能、TP电阻率,系统表征了碳纸的结构与性能,并通过组装成膜电极测试了气体扩散层的单电池性能。结果显示,当PTFE浓度从5%(质量分数)增加到25%(质量分数)时,碳纸的TP渗透率大幅下降,从197.62 mL·mm/(cm^(2)·h·Pa)降至102.07 mL·mm/(cm^(2)·h·Pa),与未处理的碳纸相比经25%(质量分数)PTFE处理的碳纸透气性能降低了53.4%。随着PTFE浓度增加,碳纸的接触角从125°提升至152°,其疏水性能显著提升。PTFE浓度对碳纸力学性能的影响不明显,随着PTFE浓度的提高,碳纸拉伸性能有轻微下降,弯曲性能轻微提升。在相同压力(1MPa)下,碳纸的TP电阻率随着PTFE浓度的增加而变大,当PTFE浓度从5%(质量分数)增加到25%(质量分数)时,碳纸的TP电阻率从9.02 mΩ·cm^(2)增加到15.8 mΩ·cm^(2),增加了75.15%。组装的单电池性能测试结果表明PTFE浓度为10%性能最佳,此时碳纸的接触角为133°,TP透气率为181.80 mL·mm/(cm^(2)·h·Pa),TP电阻率为10.07 mΩ·cm^(2)。 展开更多
关键词 气体扩散层 碳纸 聚四氟乙烯(ptfe)浓度 疏水处理 单电池性能
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基于PTFE矩形密封圈的高压容器密封结构设计 被引量：7
14
作者 鲁寨军 孙永龙 钟睦 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期95-102,共8页
PTFE矩形密封圈具有耐化学性能好、截面稳定性高等优点,可以有效解决腐蚀性介质的密封问题。但在实际使用中,PTFE矩形密封圈及其适配沟槽的尺寸设计缺乏参考依据。针对上述问题,根据高压容器端面密封结构的形状与受力特征,在Ansys Workb... PTFE矩形密封圈具有耐化学性能好、截面稳定性高等优点,可以有效解决腐蚀性介质的密封问题。但在实际使用中,PTFE矩形密封圈及其适配沟槽的尺寸设计缺乏参考依据。针对上述问题,根据高压容器端面密封结构的形状与受力特征,在Ansys Workbench中建立PTFE矩形密封圈的二维轴对称模型,采用双线性等向强化模型表征PTFE的力学性能,对基于PTFE矩形密封圈的高压容器端面密封结构进行分析和设计,讨论压缩率、PTFE矩形密封圈几何参数和沟槽结构参数对高压容器端面密封性能的影响。结果表明,压缩率、矩形圈的高度和宽度以及矩形圈与沟槽侧壁的间隙对密封性能的影响较大,而内径对密封性能的影响较小,因而设计时应优先考虑沟槽深度、矩形圈的截面尺寸以及与沟槽的装配位置等参数。确定PTFE矩形密封圈及适配沟槽的尺寸后,采用有限元仿真手段验证了设计的密封结构在常温30 MPa高压下的密封性能,证实了设计的合理性。 展开更多
关键词 ptfe矩形密封圈 高压容器 密封结构 密封性能
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PTFE覆膜口罩的过滤性能
15
作者 柳静献 周肖童 +1 位作者 赫伟东 赵翰鹏 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1469-1475,共7页
聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene,PTFE)覆膜口罩作为新型呼吸防护用品,在职业健康领域得到广泛关注,然而在高湿环境中其过滤性能的稳定性有待明确.通过过滤效率和过滤阻力的测试对PTFE覆膜口罩进行了耐湿性能评估,并与熔喷布口罩进... 聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene,PTFE)覆膜口罩作为新型呼吸防护用品,在职业健康领域得到广泛关注,然而在高湿环境中其过滤性能的稳定性有待明确.通过过滤效率和过滤阻力的测试对PTFE覆膜口罩进行了耐湿性能评估,并与熔喷布口罩进行对比.结果表明:经高湿环境后PTFE覆膜口罩的过滤效率最大降幅为3.20%,而熔喷布口罩的最大降幅仅为0.44%,测试过程中两种口罩的过滤阻力均无显著变化;PTFE膜的纤维直径(20~150 nm)与孔径(100~350 nm)远小于熔喷布的纤维直径与孔径,其主要基于机械过滤机理捕集颗粒物;在高湿环境中,具有静电吸附性能的熔喷布更易实现高效低阻.研究结果为合理选用PTFE覆膜口罩提供了指导. 展开更多
关键词 口罩 ptfe膜 过滤性能 孔径 纤维直径
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哌啶功能化聚苯乙烯/PTFE复合阴离子交换膜研究 被引量：1
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作者 周军营 赵云 +1 位作者 周利 邵志刚 《电源技术》 CAS 北大核心 2024年第10期1908-1914,共7页
阴离子交换膜是阴离子交换膜燃料电池的关键材料,对燃料电池性能起着至关重要的作用。在不同孔径的聚四氟乙烯(PTFE)多孔膜内,通过原位热聚合的方法将氯甲基苯乙烯、甲基丙烯酸六氟丁酯和二乙烯基苯共聚制备成膜,采用N-甲基哌啶(DMP)对... 阴离子交换膜是阴离子交换膜燃料电池的关键材料,对燃料电池性能起着至关重要的作用。在不同孔径的聚四氟乙烯(PTFE)多孔膜内,通过原位热聚合的方法将氯甲基苯乙烯、甲基丙烯酸六氟丁酯和二乙烯基苯共聚制备成膜,采用N-甲基哌啶(DMP)对膜进行功能化得到哌啶功能化聚苯乙烯/PTFE复合阴离子交换膜(QAPTFE/PVH)。采用三种孔径(1、0.45和0.22μm)PTFE多孔基膜,分别制备了三种复合阴离子交换膜QAPTFE/PVH-1、QAPTFE/PVH-0.45和QAPTFE/PVH-0.22。测试了不同膜的吸水率、溶胀率、离子交换容量和离子电导率等性能,发现QAPTFE/PVH-1具有较高的吸水率和溶胀率,分别为88.06%和50.42%,80℃下电导率达34.44 mS/cm。在65℃、H_(2)/O_(2)气体流速均为0.5 L/min和操作压力为0.1 MPa条件下,QAPTFE/PVH-1膜的单电池峰值功率密度达278.4 mW/cm^(2)。此外,QAPTFE/PVH复合膜的开路电压均高于1.0 V,表明复合膜具有较好的燃料阻隔能力。在80℃的3 mol/L KOH中测试了三种QAPTFE/PVH膜的耐久性,14 d后离子交换容量(IEC)的保留率分别为93.98%、91.88%和92.55%,表明QAPTFE/PVH膜具有较好的耐久性。 展开更多
关键词 阴离子交换膜 ptfe N-甲基哌啶 原位热聚合
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芳纶纱的结构形貌对芳纶/PTFE织物复合材料摩擦学性能的影响 被引量：1
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作者 蔡明 张招柱 +1 位作者 姜葳 李佩隆 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期41-48,共8页
为了研究纱线结构形貌对织物复合材料摩擦学性能的影响,选用对位芳纶纤维,制备成3种具有不同结构形貌的芳纶纱,分别为长丝平行纱、长丝加捻纱和短纤维加捻纱。以相同的制备工艺得到3种芳纶/PTFE织物复合材料,采用多试件摩擦磨损试验机... 为了研究纱线结构形貌对织物复合材料摩擦学性能的影响,选用对位芳纶纤维,制备成3种具有不同结构形貌的芳纶纱,分别为长丝平行纱、长丝加捻纱和短纤维加捻纱。以相同的制备工艺得到3种芳纶/PTFE织物复合材料,采用多试件摩擦磨损试验机测试复合材料的摩擦学性能,并对芳纶/PTFE混编织物及相应复合材料的结构形貌、力学性能和磨损表面进行分析与探讨。实验结果表明:芳纶纱的结构形貌可直接影响纱线的断裂强度、纱线拔出强力、纱线与树脂的界面结合力,进而影响织物复合材料的摩擦学性能;在不同的磨损条件下3种混编织物的耐磨性表现有所不同,当载荷相对较低时,芳纶短纤维加捻纱/PTFE织物复合材料磨损率更低,而当载荷较高时,芳纶长丝加捻纱/PTFE织物复合材料耐磨性更好。 展开更多
关键词 ptfe长丝纱 芳纶纱 结构形貌 摩擦学性能
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碳纤维/二硫化钼改性PTFE的分子动力学模拟 被引量：3
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作者 张晓亮 葛正浩 +3 位作者 王超宝 高创 赵彦辉 杨昊 《塑料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期168-172,177,共6页
采用分子动力学模拟法研究了碳纤维(CF)和二硫化钼(MoS2)对聚四氟乙烯(PTFE)力学性能和摩擦学性能的影响规律。建立了PTFE、CF/PTFE、MoS2/PTFE、CF/MoS2/PTFE 4个无定型模型,建立了复合材料与铁的摩擦副模型,并进行限制性剪切计算模拟... 采用分子动力学模拟法研究了碳纤维(CF)和二硫化钼(MoS2)对聚四氟乙烯(PTFE)力学性能和摩擦学性能的影响规律。建立了PTFE、CF/PTFE、MoS2/PTFE、CF/MoS2/PTFE 4个无定型模型,建立了复合材料与铁的摩擦副模型,并进行限制性剪切计算模拟摩擦运动,分别计算其力学性能、摩擦性能。结果表明,当碳纤维和二硫化钼的填充量分别为5%和3%时,PTFE复合材料的力学性能与摩擦性能均提升,弹性模量提高了460%,泊松比降低了18%,复合材料的摩擦因数下降了53%。此外,通过提取摩擦界面温度、沿厚度方向原子相对浓度、Fe-F原子径向分布函数等数据,从原子层面分析了碳纤维、二硫化钼对聚四氟乙烯材料性能的影响机制,为复合材料开发提供了技术指导。 展开更多
关键词 聚四氟乙烯 碳纤维 二硫化钼 复合材料 分子动力学
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超声检测识别CFRP复合材料PTFE夹杂与富树脂缺陷 被引量：1
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作者 付冬欣 林莉 +1 位作者 张书宁 罗忠兵 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第3期83-88,共6页
针对碳纤维增强复合材料(Carbon fiber reinforced polymer,CFRP)缺陷试样制作困难且不同夹杂缺陷难识别的问题,采用仿真与试验相结合的方法,开展聚四氟乙烯(PTFE)夹杂与富树脂缺陷超声检测研究。首先建立考虑CFRP层结构弹性各向异性的... 针对碳纤维增强复合材料(Carbon fiber reinforced polymer,CFRP)缺陷试样制作困难且不同夹杂缺陷难识别的问题,采用仿真与试验相结合的方法,开展聚四氟乙烯(PTFE)夹杂与富树脂缺陷超声检测研究。首先建立考虑CFRP层结构弹性各向异性的多向层合板超声反射法有限元模型,对比模拟与试验得到的A扫描时域信号,证明了模型的有效性。在CFRP层合板内部设置宽度6 mm,厚度0.03~0.40 mm的PTFE夹杂和厚度0.03~0.85 mm的富树脂缺陷,模拟得到超声A扫描信号,分析比较两种缺陷厚度变化对超声信号幅值最大值和波形峭度因子的影响。结果显示,随着缺陷厚度增加,PTFE夹杂及富树脂缺陷信号的幅值最大值和峭度因子均呈现先上升后下降最后趋于稳定的趋势,但富树脂缺陷信号幅值最大值低于PTFE夹杂,其峭度因子随厚度变化滞后于PTFE夹杂。 展开更多
关键词 碳纤维增强复合材料(CFRP) 数值模拟 缺陷识别 ptfe夹杂 富树脂
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乳液自组装法制备Al/B/PTFE含能微球及其性能表征 被引量：1
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作者 师鹏翔 王建 +3 位作者 陈杰 张行泉 邓勇军 王军 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期453-460,I0005,共9页
为了探究高活性金属含能微球的制备工艺以及燃烧性能,以Viton为黏结剂,聚四氟乙烯(PTFE)、硼粉(B)和铝粉(Al)为高能组分,采用乳液自组装技术制备了Al/B/PTFE含能微球,并对溶剂的挥发温度、乳化剂的种类、水相和油相的体积比和搅拌速度... 为了探究高活性金属含能微球的制备工艺以及燃烧性能,以Viton为黏结剂,聚四氟乙烯(PTFE)、硼粉(B)和铝粉(Al)为高能组分,采用乳液自组装技术制备了Al/B/PTFE含能微球,并对溶剂的挥发温度、乳化剂的种类、水相和油相的体积比和搅拌速度等工艺进行了优化;采用扫描电子显微镜(SEM)对Al/B/PTFE含能微球形貌进行了表征;采用TG-DSC法分析了Al/B/PTFE含能微球的热分解性能;通过高速摄影和密闭爆发器表征了Al/B/PTFE含能微球的燃烧反应性能。结果表面,水浴温度为25℃、乳化剂为PVA、水油比为80∶30和搅拌速度为700 r/min是Al/B/PTFE含能微球的最佳制备工艺;所制备的Al/B/PTFE含能微球的粒径均匀、球形度高且粒径可控,主要粒径分布范围在约300~900μm;微球的流散性、反应热、燃烧火焰面积和压力输出性能随着粒径的增加,出现先增加后减弱的现象;Al/B/PTFE含能微球的最大反应热,最大火焰面积和最高峰值压力为1097.97 J/g,186.06 cm^(2)和213.3 kPa,分别是物理混合样品的1.77倍、5.16倍和1.37倍。 展开更多
关键词 物理化学 乳液自组装 含能微球 燃烧反应 Al/B/ptfe 金属燃料
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