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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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高分子烧结法制备窄孔径分布的疏水PTFE/陶瓷复合膜
3
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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基于PTFE膜乳化技术的粒径可控相变微胶囊的制备
4
作者 王建平 王喜睿 +3 位作者 王学晨 刘海辉 李伟 张兴祥 《天津工业大学学报》 北大核心 2025年第5期16-22,29,共8页
为了解决微胶囊粒径大小及分布难以控制的问题,采用双轴向拉伸聚四氟乙烯(PTFE)膜乳化技术,以正十八烷(n-Oct)为芯材,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为壁材制备了粒径可控且分布均匀的n-Oct@PMMA相变微胶囊,并使用FT-IR、SEM、DSC、TG、XRD等... 为了解决微胶囊粒径大小及分布难以控制的问题,采用双轴向拉伸聚四氟乙烯(PTFE)膜乳化技术,以正十八烷(n-Oct)为芯材,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为壁材制备了粒径可控且分布均匀的n-Oct@PMMA相变微胶囊,并使用FT-IR、SEM、DSC、TG、XRD等测试方法对微胶囊的化学结构、表面形貌、热性能及结晶性能进行表征。结果表明:双轴向拉伸PTFE膜乳化技术可以通过膜孔径大小来控制n-Oct@PMMA相变微胶囊的粒径大小,且所制备的微胶囊粒径分布均一;随着连续相转速增加或操作压力减小,膜乳化后的微胶囊平均粒径减小,且分布更加均匀,热性能与热稳定性能越好;当膜孔径为0.45μm、工作压力为50 kPa、表面流速为2600 r/min时所制得的微胶囊粒径大小最均匀,平均粒径为2.95μm,多分散指数为0.03,其表面形貌、热性能和热稳定性最好。此时包覆率为70%,其相变热焓值为158.35 J/g。 展开更多
关键词 聚四氟乙烯(ptfe)膜乳化 正十八烷 相变微胶囊 膜孔径 粒径
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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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力学性能和温度对PTFE/Al活性材料冲击点火的影响
7
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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响应面法优化e-PTFE膜层压复合织物的热压工艺
8
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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基于PTFE的车辆传动低温搅油力矩抑制机理研究
9
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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Al-PTFE复合材料气化产物演化与沉积实验研究
10
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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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
11
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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面向机器人关节轴承的PTFE/PEEK多孔材料制备与力学性能
12
作者 余乃泽 裴伟娟 李大伟 《塑料》 北大核心 2025年第5期59-63,共5页
为实现强承载能力聚四氟乙烯(PTFE)/聚醚醚酮(PEEK)关节轴承保持架复合材料的高质高效成型,基于熔融沉积成型(FDM)工艺制备了PTFE/PEEK复合材料,并且,深入研究了FDM工艺参数(填充方向、喷嘴温度及喷嘴直径)对成型复合材料试样力学性能... 为实现强承载能力聚四氟乙烯(PTFE)/聚醚醚酮(PEEK)关节轴承保持架复合材料的高质高效成型,基于熔融沉积成型(FDM)工艺制备了PTFE/PEEK复合材料,并且,深入研究了FDM工艺参数(填充方向、喷嘴温度及喷嘴直径)对成型复合材料试样力学性能的影响。结果表明,打印过程中的填充方向决定了成型材料内部的受力状态,当填充方向与受力载荷方向平行时,材料的拉伸强度最高;喷嘴温度通过影响丝材熔体状态转变的过程及效果,改变成型试样的力学性能;喷嘴直径通过影响复合材料内部各相分布的均匀性改变材料的力学性能;对于PTFE/PEEK复合多孔材料而言,使力学性能达到最佳的成型工艺参数为填充方向与受力方向平行、喷嘴温度为420℃、喷嘴直径为0.8 mm。 展开更多
关键词 FDM 力学性能 多孔结构 PEEK ptfe
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SiO_(2)/PTFE平板复合膜的制备及膜蒸馏性能研究
13
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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改性PTFE在工业余热回收中的研究进展
14
作者 包向军 刘家柳 +4 位作者 陆树友 张璐 刘恩东 程谦旺 丁淳 《功能材料》 北大核心 2025年第11期11048-11055,共8页
随着能源危机和环境问题的日益严峻,工业余热回收技术成为节能降碳的重要途径。改性聚四氟乙烯(PTFE)因其优异的化学稳定性和热稳定性,在工业余热回收领域尤其是难回收余热方面展现出巨大潜力。分析了近年来关于改性PTFE研究的相关工作... 随着能源危机和环境问题的日益严峻,工业余热回收技术成为节能降碳的重要途径。改性聚四氟乙烯(PTFE)因其优异的化学稳定性和热稳定性,在工业余热回收领域尤其是难回收余热方面展现出巨大潜力。分析了近年来关于改性PTFE研究的相关工作,并评价了PTFE改性方法(表面改性、填充改性、共混改性)、性能提升机制及其在余热回收系统中的实际应用进展。发现通过对PTFE进行改性,可以有效提高耐酸性、耐磨性、不粘性,进而提升余热回收效率。改性PTFE在难回收工业余热回收系统中显示出良好的应用前景,尤其是具有高湿、含尘、腐蚀性等换热介质。 展开更多
关键词 ptfe改性 难回收工业余热 工业余热回收 改性方法 换热介质
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PTFE浓度对气体扩散层用碳纸性能的影响
15
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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PTFE含量对Pt/C/PTFE疏水催化剂氢水液相催化交换性能的影响 被引量：5
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作者 胡胜 肖成建 +4 位作者 朱祖良 罗顺忠 王和义 罗阳明 王昌斌 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期527-532,共6页
研究采用液相还原法制备10%Pt/C催化剂,再将其与PTFE一起负载于多孔金属载体,制备Pt/ C/PTFE疏水催化剂。用XRD表征Pt/C催化剂上Pt晶相结构和粒径大小,Pt粒子平均粒径为3.1nm;SEM表征PTFE与Pt/C催化剂的分散状态,二者基本混合均匀,局部... 研究采用液相还原法制备10%Pt/C催化剂,再将其与PTFE一起负载于多孔金属载体,制备Pt/ C/PTFE疏水催化剂。用XRD表征Pt/C催化剂上Pt晶相结构和粒径大小,Pt粒子平均粒径为3.1nm;SEM表征PTFE与Pt/C催化剂的分散状态,二者基本混合均匀,局部地方有因未均匀分散而形成的PTFE膜。由于催化剂疏水性不够,PTFE与Pt/C质量比为0.5∶1时,Pt/C/PTFE催化剂活性较低,比例增至1∶1,催化剂活性明显增加,而继续增加PTFE比例,有更多的Pt活性位被包覆在PTFE中,同时催化剂内扩散效应增加,催化剂活性又逐渐降低。对多孔金属载体预处理,PTFE与Pt/C质量比为0.5∶1时,Pt/C/PTFE催化剂活性增加,而比例升为1∶1时,催化剂活性降低。 展开更多
关键词 ptfe 疏水催化剂 Pt/C/ptfe 氢水液相交换反应 氢同位素分离
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PTFE/PA6和PTFE/PA66共混物的吸水性及流变行为 被引量：4
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作者 肖华明 罗文波 +1 位作者 吴国忠 赵荣国 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期179-182,186,共5页
通过浸水实验、缺口冲击断裂实验和动态流变测试,考察了PTFE含量对PTFE/PA6和PTFE/PA66共混物的吸水率、冲击断裂强度及熔体黏度的影响以及熔体黏度随温度和频率的变化规律。结果表明,PTFE/PA6和PTFE/PA66共混物的吸水率均随着PTFE含量... 通过浸水实验、缺口冲击断裂实验和动态流变测试,考察了PTFE含量对PTFE/PA6和PTFE/PA66共混物的吸水率、冲击断裂强度及熔体黏度的影响以及熔体黏度随温度和频率的变化规律。结果表明,PTFE/PA6和PTFE/PA66共混物的吸水率均随着PTFE含量的增加而减小,即PTFE的加入抑制了共混物的吸水性。两种共混物的冲击强度比纯PA明显降低,但是吸收水对两种共混物冲击强度的影响不显著。随着PTFE含量的增加,共混物熔体的黏度先减小后增加,说明适量的PTFE可以改善共混物的成型加工特性。共混物熔体的黏度随加载频率的增大而降低,符合假塑性流体流动规律。有趣的是,对于PTFE/PA6共混物的黏度随着温度的升高而减小,而PTFE/PA66共混物黏度随着温度升高近似成指数规律增大。 展开更多
关键词 ptfe/PA6共混物 ptfe/PA66共混物 吸水率 冲击强度 复黏度
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表面活性剂和纳米PTFE对Ni-P-PTFE镀层力学和摩擦学性能的影响 被引量：6
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作者 付传起 王宙 李斌 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期13-15,25,共4页
在化学沉积Ni-P镀层的工艺基础上,通过改变镀液中添加的表面活性剂和纳米PTFE的含量,制备了Ni-P-PTFE复合镀层,并研究了镀液中表面活性剂和纳米PTFE的含量对复合镀层的力学和摩擦学性能的影响。研究结果表明:当镀液中的表面活性剂和纳米... 在化学沉积Ni-P镀层的工艺基础上,通过改变镀液中添加的表面活性剂和纳米PTFE的含量,制备了Ni-P-PTFE复合镀层,并研究了镀液中表面活性剂和纳米PTFE的含量对复合镀层的力学和摩擦学性能的影响。研究结果表明:当镀液中的表面活性剂和纳米PTFE添加量均为6 g/L时,所得的Ni-P-PTFE复合镀层PTFE含量较高,具有优良的力学和摩擦学性能,其磨损机制主要为粘着磨损,并伴随轻微的磨粒磨损。 展开更多
关键词 化学沉积 Ni-P-ptfe复合镀层 表面活性剂 ptfe 摩擦学性能
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铜基Ni-P-PTFE化学复合镀层的阻垢和导热综合性能的研究 被引量：4
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作者 王永真 陈颖 +2 位作者 何凯龙 罗向龙 龚宇烈 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期20-24,共5页
本文采用硬水加热法测试了不同Ni-P-PTFE化学复合镀层的阻垢性能,通过实验发现随着镀层中PTFE含量的增大,表面结垢诱导期增长而结垢量减小,同时阻垢性能增强;另外采用热阻法测试其导热性能,发现Ni-P-PTFE复合镀层的导热性能随PTFE含量... 本文采用硬水加热法测试了不同Ni-P-PTFE化学复合镀层的阻垢性能,通过实验发现随着镀层中PTFE含量的增大,表面结垢诱导期增长而结垢量减小,同时阻垢性能增强;另外采用热阻法测试其导热性能,发现Ni-P-PTFE复合镀层的导热性能随PTFE含量的增大而下降。而镀层中PTFE含量又与施镀乳液中PTFE的浓度有关系。因此定义阻垢率和导热系数下降率来综合评价镀层的性能,得出当PTFE乳液浓度为11mL/L时的镀层表现出最佳的阻垢导热综合性能的结论。 展开更多
关键词 Ni—P—ptfe化学复合镀层 阻垢性能 导热性能 ptfe乳液浓度
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PTFE/Kevlar纤维编织材料摩擦损伤演变规律研究 被引量：6
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作者 杨晓强 徐晨 +3 位作者 谭德强 李锐 贺强 高会英 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期282-294,共13页
目的通过对PTFE/Kevlar纤维编织材料进行不同循环次数的往复摩擦磨损试验,研究并揭示其摩擦损伤演变规律和损伤机理。方法采用MXW-5型摩擦磨损试验机,同时保持一定的位移和频率,对材料分别进行2、5、10 N等3种载荷等级下往复运动的不同... 目的通过对PTFE/Kevlar纤维编织材料进行不同循环次数的往复摩擦磨损试验,研究并揭示其摩擦损伤演变规律和损伤机理。方法采用MXW-5型摩擦磨损试验机,同时保持一定的位移和频率,对材料分别进行2、5、10 N等3种载荷等级下往复运动的不同循环次数试验。采用体视显微镜(SM)对材料磨损表面在试验过程中产生的宏观损伤进行分析,利用3D光学显微镜(3D-OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)对损伤表面的微观形貌以及化学状态加以分析。结果3种不同载荷条件下的样品,在达到1000次循环往复运动之前,摩擦因数增大0.05,1000~5000次增幅减缓为0.02,并逐渐趋于稳定。不同循环次数下,损伤表面形成了不同大小的PTFE转移膜,将表面C元素覆盖。3种载荷下,编织材料的磨损机制主要为疲劳磨损。结论在载荷不变的条件下,随着循环次数的增加,前期编织材料磨痕表面部分区域会形成PTFE转移膜,对Kevlar纤维产生一定的保护作用,进而降低表面磨损程度。随着表面磨损程度不断加剧,磨痕表面形成的PTFE转移膜剥落,导致纤维重新暴露在表面,使磨损进一步加剧。同时,随着材料样品磨损不断严重,磨痕表面的氧化程度不断加深。 展开更多
关键词 ptfe/Kevlar纤维 编织材料 损伤演变 磨损机制 ptfe转移膜
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