涂層摩擦學的案例
如何通過涂層的掉色程度評估摩擦墊的量？
皮革表面摩擦色牢度測試儀用于進行皮革表面摩擦牢度測試，通過確定皮革表面或涂層的“掉色”程度來評估顏色從試樣轉移到摩擦墊的量。
測試在干燥或潮濕的條件下均可進行，使用干燥摩擦墊或在測試前將摩擦墊在蒸餾水或汗液溶劑中預濕。同樣的機器還可用來評估鞋墊板的耐磨性。VESLIC-C4500和IUP 450適用于該項測試。
該測試儀適用于各種要求在材料表面進行“來回”摩擦的測試。摩擦元件、循環數量、載荷與溫度均可調整以滿足測試材料要求。
測試儀有兩種型號：單工位(421)和雙工位(705)測試儀。后者還可以將其中一個工位加熱，從而進行耐熨燙牢度測試。該測試用于確定皮革表面對受熱和受壓下(尤其是在“熨燙”狀態下)的反作用力，同時也可以確定正常穿戴過程中的反作用力。熱塑性基底涂層在熨燙狀態下尤其易于損壞。可以通過在涂層中加入添加劑來影響皮革的耐熨燙特性，幫助皮革表面不受熨燙影響。隨機提供一個金屬足，便于進行熨燙工藝。VESLIC-C4580適用于本測試。
該設備還可測試鞋底材料摩擦鞋面材料時鞋面的耐磨效果。使用小型橡膠墊來代替毛氈墊，便可對試樣進行測試。鞋底材料對鞋面材料的磨損可在日常穿戴時產生，尤其是當穿著者把腿搭疊在一起的時候，一只腳的鞋底會摩擦另一只腳的鞋面。VESLIC-C4505適用于此測試。
兩種型號的測試儀都有一個共同的特性：可以給試樣加載預張力。此物點在測試彈性皮革時尤為有用，符合C4580耐磨測試的指定要求。
測試儀操作起來很簡單。將試樣放置在測試儀表面上并用隨機夾具固定。使用旋鈕或螺絲按照刻在測試臺上的百分比刻度來調整預張力。測試儀配有計數器，在達到設定的計數時會自動停止測試儀。將正方形的毛氈墊(STM 421P)塞入摩擦頭端部的加工夾頭內。摩擦頭下降接觸到試樣，然后啟動測試儀。
展開 熱障涂層/環境障涂層/斷裂仿真模擬...長期跟學收徒
收徒
<p>個人長期從事功能涂層/防護涂層設計及失效分析研究，在斷裂仿真方面累積十多年經驗，在熱障涂層和環境障涂層方向研究上取得了很多成果，大家可以參考上兩個帖子，對于材料斷裂仿真、失效機理分析、新結構設計等方面具有獨特見解，在模型調試、分析技巧、收斂性輔助等方面有很多經驗可以教學分享，長期收徒，長期教學，如有想短期內提高斷裂分析技術或長期跟學探討學習的，可以加站內私信我或者加V?，<span style="color: rgb(25, 27, 31);">132</span>另外7927涂層8359方向如果想學習如何設計、計算、分析、發表SCI論文，也可以溝通交流，長期跟學后基本可以保證1年發表1篇SCI論文，模擬需要用到的插件/子程序都免費分享和教學。
展開 ANSYS workbench摩擦盤熱結構耦合動力學 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、學習摩擦盤的三維模型處理
2、學習摩擦盤熱結構耦合接觸相關的接觸設置
3、學習熱結構耦合動力學分析步的建立
4、學習摩擦盤熱結構耦合接觸分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 摩擦盤熱結構耦合動力學分析。
本案例完整得提供了分析相關所有分析文件。
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PEEK摩擦學研究分享
將PEEK與其他材料進行共混改性，可提高其耐熱性能和耐摩擦磨損性能，PEEK的主要改性方法有如下幾種方式：1）無機填料改性；2）纖維類增強改性；3）聚合物共混改性及表面改性等。接下來，將對以上三類的研究進行分享。
一、無機填料改性
王齊華等[1]使用納米SiC改性PEEK的耐磨性能，其研究結果表明，該種復合材料在于金屬對磨時會產生輕微的黏著轉移和疲勞磨損。納米顆粒尺寸的不同會造成不同的摩擦效果，粒徑較小會形成性能優良的轉移膜，耐磨性也更好。
適當的使用無機填料改性PEEK材料，無機填料不僅可以提高材料的熱穩定性而且能提高摩擦面的聚合物轉移膜效果。但是，無機填料的逐步增加耐磨性會出現先增加后減小的趨勢，同時過多的無機填料也會使得PEEK改性材料表現出更明顯的脆性，使用上會出現一定的限制。
摩擦磨損實驗
二、纖維類增強改性
碳纖維和玻璃纖維與PEEK之間表現了優良的親和性，成為纖維增強PEEK的代表。纖維增強PEEK不僅可以提高材料的力學性能，同時還可以改善材料的摩擦學性能。
南京理工大學吳欣鑫[2]研究了碳纖維增強PEEK材料的熱力學性能和摩擦磨損性能。其結果表明在PEEK粉末中加入不同添加量和種類的碳纖維(Unoxidized或Oxidized )均能有效的提高復合材料的耐磨損性能，并且隨著添加量的增加CF/PEEK復合材料磨損率的變化趨勢基本相同，均是先逐漸減小后增加，只是變化的幅度不同。
展開 
Tribo-X|專用于軸承、齒輪等摩擦潤滑系統的摩檫學計算軟件
摩擦學問題中各種因素往往錯綜復雜，涉及多門學科，例如，流體力學、固體力學、流變學、熱物理、應用數學等等。由于摩擦學現象發生在表面層，影響因素頗多，這就使得理論分析和實驗研究都較為困難，經典三維CFD或者有限元計算難度很大。
Tribo-X應用場景
摩擦學是有關摩擦、磨損與潤滑科學的總稱，是在研究摩擦和磨損過程中兩個相對運動表面之間的相互作用。由于摩擦引起能量的轉換、磨損則導致表面損壞和材料損耗，因而潤滑是降低摩擦和減少磨損的最有效措施。
常用摩擦潤滑系統
對于典型機械零件的潤滑設計，如滾動軸承、齒輪、凸輪結構、滑動軸承、止推軸承、活塞/氣缸等，Tribo-X計算軟件考慮摩擦學問題中的多種影響因素，能有效解決傳統CAE方法計算困難、計算速度慢的問題，精確考慮各種特性對摩擦學結構的影響，包括混合摩擦、湍流效應、微觀粗糙表面、氣穴等。Tribo-X可以計算潤滑系統的應變、摩擦和溫度等；是一個“數字放大鏡”，查看摩擦接觸的內部，更好的理解整個接觸過程。
Tribo-X完成典型問題的計算通常只需要幾分鐘。能夠充分考慮以下因素：
1、流體動壓
各種流體潤滑問題都涉及在狹小間隙中的流體黏性流動，描寫這種物理現象的基本方程為雷諾方程。各種流體的潤滑計算是基于對雷諾方程的應用和求解。Tribo-X求解器基于雷諾方程，進行對摩擦潤滑系統的計算。相比于經典三維CFD所使用的Navier-Stokes方程，計算速度快，計算時間大幅降低，并且計算結果基本一致。
展開 使用 ANSYS 分析內燃機凸輪和從動組件的摩擦學參數
[1]為了預測從動件何時脫離凸輪，本研究的作者對凸輪和從動件進行了徹底的運動學和動力學分析。通過動態力分析確定設計失敗的凸輪接觸力和運動學參數值。但作者在分析時并未考慮材料選擇的影響。古拉布勞·帕蒂爾和蘇塔里亞[2]研究了潤滑油中不同濃度的抗磨添加劑對凸輪從動件副摩擦學參數的影響。作者得出的結論是，抗磨添加劑的最佳濃度取決于具體應用以及凸輪從動件對中使用的材料類型。Nega Tesfie Asfaw [3]專注于使用有限元方法對凸輪和從動件系統進行磨損分析（有限元法）。在結果部分，作者介紹了特定凸輪和從動件系統的磨損分析，其中包括顯示磨損模式和磨損量的圖表。作者還對模擬獲得的磨損與物理實驗中觀察到的實際磨損進行了比較。本研究的結果是，根據理論和 ABAQUS 軟件結果，對于氣門機構的上升動作，接觸壓力隨著凸輪角度的增加而增加。總的來說，本文為摩擦學領域做出了寶貴的貢獻通過演示使用有限元方法進行凸輪和從動件系統的磨損分析。然而，該研究僅限于特定的凸輪和從動件系統，需要進一步研究來探索材料對摩擦學性能的影響。Patel [4]作者全面概述了有關凸輪和從動件系統建模、設計和分析的文獻。除了討論當前研究的局限性和差距之外，作者還介紹了眾多研究論文及其對該領域的貢獻。桑杰·庫馬爾等人。[5]在本文中，作者對摩擦學性能進行了研究凸輪和從動件的，包括接觸壓力；von 錯過了凸輪/從動件接觸的應力和表面磨損分析。作者進行了不同轉速下凸輪表面磷酸錳和鉻涂層的實驗。他們的研究發現，磷酸錳在減少磨損方面更有效，而且經濟且容易在市場上獲得。盡管如此，這項研究采用了兩種涂層中相似的凸輪材料。
摩擦學是相對運動中相互作用的表面的科學和工程。傳統的摩擦學研究側重于發動機和機器零件的有效性、耐用性和性能。在摩擦學的許多領域，接觸壓力、磨損率和赫茲接觸應力等摩擦學特性至關重要。
展開 虛擬制造環境下數控機床的摩擦動力學建模與仿真
摘要：利用Pro/E 建立三軸數控銑床的虛擬模型，以最簡化原則建立運動副坐標系，對機床結構進
行分析，根據Karnopp 模型建立虛擬環境下任意三軸數控機床的摩擦動力學模型，并結合
ADAMS 軟件對XH － 714 型三軸數控銑床的圓周運動進行仿真分析，驗證在加工過程中摩擦非
線性對數控機床進給系統加工精度的影響
虛擬制造環境下數控機床的摩擦動力學建模與仿真.pdf
RecurDyn熱力學仿真新突破：摩擦生熱與油冷散熱的集成解決方案
wx_fmt=gif&from=appmsg"></p><p class="ql-align-center"><strong>RecurDyn摩擦生熱仿真（剎車盤）</strong></p><p>摩擦生熱往往伴隨著結構的變形，這勢必會增加仿真的難度和時間。為了提高仿真效率，RecurDyn2025提供了兩個選項：</p><p><strong>1.剛體熱仿真模式 (Treat All FFlex Bodies as Rigid Bodies):</strong>對于<strong>不關注結構熱變形</strong>的場景，此選項將所有部件視為剛體進行動力學和摩擦生熱計算。<strong>大幅提升仿真速度</strong>，同時仍能準確獲取摩擦熱源和基礎溫度分布。</p><p><strong>2.熱傳導速率調節：</strong>新增選項允許調整熱傳導的速度比例，可<strong>顯著縮短</strong>系統達到熱變形穩定狀態所需的計算時間，特別適用于快速評估或參數研究。</p><p><img src="https://mmecoa.qpic.cn/mmecoa_png/bcq1RnfYQy9MWMlOQ35Cff1xm1Wt5RwOuYClZgObuaHqy82dzBXqZTGWYQO0rtRTtnWTZNJdCoaZdgzQTT9DYg/640?wx_fmt=png&from=appmsg"></p><p>除了生熱，散熱也是工程師的頭疼問題，尤其是在電機油冷領域，基于RecurDyn與ParticleWorks的協同仿真可實現結構<strong>運動-流體-傳熱</strong>的完整閉環。
展開 摩擦電納米發電機的機械能轉換系統:動力學和振動設計
動力學
圖1. 運用數學分析研究點和物體運動的幾何學
(a)三連桿系統運動學分析的概念。
(b)運動系統的使用和運動部件的舉例。
圖2. 齒輪運動模型
(a)齒輪，(b)凸輪從動件，(c)曲柄滑塊，(d)矩形飛輪
1.2. 具有沖擊非線性的振動系統
圖3. 一種通用的彈簧-質量阻尼系統及其自由體圖分析
(a)具有沖擊非線性的振動系統動態分析的概念。
(b)振動系統的使用和三種基本振動結構的舉例。
圖4. 沖擊非線性振動系統頻率響應特性的參數
(a)兩側帶有擋板的振動系統的分段模型。振幅頻率響應模擬顯示了(b)由于沖擊導致的硬化現象，(c)共振頻率位置隨質量增加而向左偏移，以及(d)共振頻率位置隨剛度增加而向右偏移。(e)振動系統的共振設計協議。
2. TENGs的原理
2.1. TENGs的工作原理
圖5. TENGs的四種不同運作模式
(a)垂直接觸分離模式, (b)橫向滑動模式，(c)單電極模式，和(d)獨立式摩擦電層模式。
2.2. TENGs的機械變量
圖6. 與TENGs開發相關的參數
TENG性能隨各種參數變化: (a)與i)相對介電常數和ii)表面電荷密度相關的材料特性；(b)幾何形狀，包括i)表面形態，ii)接觸面積，iii)電介質厚度，以及iv)間隙距離；(c)環境條件，包括i)相對濕度和ii)溫度；和(d)確定i)接觸頻率和ii)接觸力的輸入能量水平。
3. TENGs的動能轉換系統
在這一部分中，作者回顧了先前研究人員提出的各種TENGs動能轉換系統。
展開 中科院納米能源所孫其君課題組：面向智能織物的纖維基摩擦電化學晶體管
近日，中國科學院北京納米能源與系統研究所孫其君課題組報道了一種具有良好電學性能的纖維狀摩擦電化學晶體管，利用織物摩擦納米發電機產生的摩擦電勢成功耦合到纖維狀電化學晶體管的導電溝道，從而誘導可逆的摻雜/脫摻雜過程，并通過離子凝膠電介質調節輸出電流，獲得了較高的電流開關比（~ 1286）、~nA量級的關態電流以及良好的靈活性和穩定性。在柔性、功能化、智能化的自供電電子紡織品中有很大的應用潛力。該成果以 “Fiber-shaped Triboiontronic Electrochemical Transistor”為題發表在Research上 (Research, 2021, 9840918)。
通過摩擦電納米發電機（TENG）可以很容易地獲取接觸起電誘導的摩擦電勢，這為調節半導體器件的電子輸運特性提供了一種有效的方法。在機械行為衍生的多功能應用方向發展出了：邏輯器件、多功能傳感器件、摩擦電子存儲器、智能柔性/可穿戴傳感器、觸覺傳感人工突觸和機械塑性神經形態器件等。聚合物電解質、離子液體和離子凝膠等作為柵極絕緣體材料，可以實現在較低柵極電壓下對短溝道效應的抑制，并有效降低器件功耗。通過在電解質/半導體界面上形成的雙電層（EDL），形成了極強的界面電場實現對半導體器件的高效調控。離子凝膠已經在基于MoS2的摩擦離-電學晶體管中得到了成功的驗證，顯示出優異的電學性能，包括7個數量級的電流開關比，摩擦調制閾值?75 μm、 摩擦亞閾值擺幅?20?μm/dec。
與雙電層晶體管不同，有機電化學晶體管（OECT）可以更有效地利用離子注入，離子可以穿透半導體層，使得整個溝道中摻雜狀態的改變。
展開 220 基于matlab的考慮直齒輪熱彈耦合的動力學分析，輸入主動輪、從動輪各類參數，考慮潤滑油溫度、潤滑油粘度系數等參數，輸出接觸壓力、接觸點速度、摩擦系數、對流傳熱系數等結果。程序已調通，可直接運 ￥54.9
220 基于matlab的考慮直齒輪熱彈耦合的動力學分析，輸入主動輪、從動輪各類參數，考慮潤滑油溫度、潤滑油粘度系數等參數，輸出接觸壓力、接觸點速度、摩擦系數、對流傳熱系數等結果。程序已調通，可直接運行。
2016中國國際碳材料大會
2 碳材料行業標準制定及全球專利布局
2 穩定量產高品質石墨烯工藝及應用推廣探討
2 國際石墨烯產業化成功案例分享
2 碳纖維及其復合材料產業與中國制造2025發展機遇
2 碳基薄膜技術進展及趨勢
2 碳納米管、富勒烯研究現狀與產業發展
2 石墨材料研究現狀及應用發展
2 金剛石材料研究現狀及應用發展
2 碳材料制備及表征設備創新與發展
2 特種炭黑研究現狀及應用發展
大會第一天
晚上
產業投融資專題論壇
2 碳材料應用領域產業發展及研發趨勢
2 創投經驗分享
2 碳材料行業投資的機遇剖析
2 園區利好政策分享
2 典型跨國企業的布局與資源
2 項目投融資推介
2 新三板政策解析
大會第二天
分論壇一：碳材料在儲能領域應用
2 石墨烯在鋰電、燃料電池領域應用
2 石墨烯在太陽能電池領域應用
2 石墨烯在超級電容領域應用
2 石墨烯基材料在高效儲能領域應用
2 碳質材料儲氫的研究進展及應用
2 碳納米管在鋰電池復合電極材料領域應用
2 碳納米管在超級電容領域應用
2 創新石墨材料在儲能領域的應用
2 富勒烯創新設計及其在儲能領域的應用
分論壇二：碳材料在摩擦領域應用
2 類金剛石薄膜在工模具領域應用發展
2 類石墨碳涂層摩擦學研究及應用
2 石墨烯在超潤滑材料領域應用
2 碳纖維增強陶瓷基材料在摩擦領域應用
分論壇三：碳材料在海洋工程領域應用
2 石墨烯在海洋重防腐涂料領域應用
2 碳基薄膜在海洋工程裝備領域應用
2 碳纖維及其復合材料在海洋工程領域應用
分論壇四：碳材料在電子信息領域應用
2 石墨烯在柔性電子器件領域應用
2 石墨烯涂層在電子設備精密部件應用
2 石墨烯導電薄膜在電子信息領域的應用
2 石墨烯在超敏傳感器領域的應用
2 類金剛石薄膜在信息存儲領域應用
展開 西南交大樊小強研究員團隊CEJ：原位制備Ti3C2Tx/LDH異質結及其在防腐耐磨涂層中的應用
水性環氧樹脂涂層因其力學性能好、化學穩定性好、環境友好等特點而被廣泛應用于電子、工業、交通等領域。但現有的水性環氧樹脂涂層存在著空間結構孔隙率高、腐蝕介質擴展阻力差、摩擦學性能不佳等缺點，嚴重阻礙了其在實際工程中的進一步應用。前期工作（Progress in Organic Coatings 2019,135,156-167; Carbon 2020,157,217-233; Chemical Engineering Journal,2021,410,128310）表明，將Ti3C2Tx MXene作為二維填料加入水性環氧樹脂涂層中能顯著改善其防腐耐磨性能。但Ti3C2Tx MXene納米片在環氧樹脂中存在著團聚的傾向，不利于發揮復合涂層的防腐耐磨性能，且與環氧樹脂的相容性有待進一步提高。此外，具有高導電性的Ti3C2Tx MXene在與金屬基體發生直接接觸或者電接觸時能與金屬基體構成腐蝕微電池，反而加速金屬基體的局部電化學腐蝕。因此，如何抑制Ti3C2Tx MXene納米片層的團聚、提高其與環氧樹脂的相容性、利用其獨特的二維結構特性，對提升Ti3C2Tx MXene/環氧體系的防腐耐磨性能起著至關重要的作用。
近日，西南交通大學材料服役行為團隊通過原位組裝的方法成功制備了Ti3C2Tx/MgAl-LDH異質結材料，并成功引入到水性環氧樹脂中，制備了復合環氧涂料并將其應用于低碳鋼表面的腐蝕、磨損防護。理論計算表明，Ti3C2Tx/MgAl-LDH異質結具有穩定的界面相互作用。實驗結果表明，Ti3C2Tx/MgAl-LDH異質結材料在環氧樹脂中具有良好的分散穩定性，Ti3C2Tx/MgAl-LDH環氧復合涂層具有優異的防腐耐磨性能。
展開 .: 材料和器械表面生長水凝膠潤滑涂層新方法
在紫外灰度曝光技術的輔助下，該方法可以在基底表面可控構筑多樣化的水凝膠圖案化涂層；同時該方法適用于孔材料和膜材料的表面浸潤改性；特別是在快速制備水凝膠-纖維復合材料過程中展現出重要優勢（圖4）。
圖5.利用SIL@ UV-SCIRP方法在各種醫療器械外表面生長水凝膠涂層及生長水凝膠涂層前后其摩擦學性能。
最終，利用該方法可以成功在各種型號醫療器械外表面可控生長水凝膠潤滑涂層；摩擦測試表明修飾了水凝膠潤滑涂層之后，兩種型號導尿管表面的摩擦系數均大幅度降低，并且可承受300個循環的剪切測試（圖5）。
該工作以“Universal Strategy for Growing Tenacious Hydrogel Coating from a Sticky Initiation Layer (SIL)”為標題發表在國際材料學期刊《Advanced Materials》上。SIL@ UV-SCIRP方法為各種生物材料和醫療器械提供了一種通用的水凝膠潤滑涂層修飾新方法，在生物醫療器械領域展現出重要的應用前景，相關技術已經申請國家發明專利。
論文的第一作者是中國科學院大學徐蓉年博士和張云雷博士。通訊作者為中科院蘭州化物所周峰研究員和麻拴紅副研究員。研究工作得到國家自然科學基金項目、中科院先導B培育項目、山東省重大基礎研究項目、中科院青年創新促進會等的資助。
原文鏈接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202108889
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