穿山甲鳞片成分与结构及其减粘脱土分析

观察和分析表明,穿山甲鳞片利于减粘脱土。本文采用XPS、SEM技术分析了穿山甲鳞片的化学成分,用氨基酸分析仪测定了鳞片的各种氨基酸含量,用XRD方法测定了鳞片的X射线衍射谱。利用衍射强度线形精炼方法确定了穿山甲鳞片的结构,并对鳞片的成分和结构与减粘脱土的关系进行了初步分析。     

土壤对固体材料粘附力的理论分析

土壤对固体材料的粘附力包括分子引力、独立水环引力和水膜粘滞力。利用Lifishitz宏观物体间分子作用理论推导出土壤粘附的分子引力;从土壤粘附系统能量出发,推导出土壤粘附的独立水环引力,并能有效地解释水与固体材料接触角在0～180°范围内土壤对固体材料的粘附规律,分析了土壤粘附的水膜粘滞力与水膜厚度的关系。     

35钢粘附特性研究

应用回归设计技术,探讨了35钢与土壤粘附特性及其影响因素。研究表明:热处理工艺能改变试样的粘附特性;在硬度较高或存在游离铁素体的条件下,硬度对粘附力的影响不同;金属材料与液体间的固—液接触角是影响粘附力的较主要因素;铁素体双相组织能降低粘附力值。     

犁壁材料表面特性与土壤粘附间的关系

选取机引犁壁和畜力犁壁，研究其表面特性与土壤粘附间的内在联系。首次将材料的土壤粘附特性与表面电化学现象联系起来，从理论与试验的结合上证明提高材料的耐蚀性有利于金属材料表面减粘脱土，为触土部件的材料选取、成分优化以及铁基减粘材料的研制提供了简捷有效的参考指标和理论依据     

土壤—固体表面粘附行为的热力学分析

依据界面热力学原理对土壤—固体表面粘附行为进行了分析。土壤粘附强度主要由毛细管作用力和界面水膜粘滞力构成,固体表面性质对其产生影响。本文还讨论了土壤动物体表特征,其体表憎水性、体表液的低粘滞性和亚宏观到微观层次上的非光滑结构是重要的表面特征。     

地面机械触土部件仿生涂层的减粘降阻特性

对研制的11种地面机械触土部件仿生涂层的减粘降阻特性进行了试验研究,探讨了触土部件表面形态、仿生涂层的固有接触角、土壤含水量及推土板切削速度对减粘降阻特性的影响,并测试了部分典型涂层与土壤的滑动阻力,分析了仿生涂层固有接触角对滑动阻力的粘附分量及涂层与土壤摩擦角的影响。     

化学非光滑表面和几何粗糙表面的润湿性

研究了弥散Al₂O₃粒子的尼龙1010基复合涂层和喷涂T8钢—浸渍聚有机硅氧烷的复合涂层两类化学非光滑表面及聚乙烯、聚苯乙烯、尼龙6、尼龙1010、T8钢、45钢和Al₂O₃粗糙表面的润湿性。导出了弥散球形粒子型化学非光滑表面上液体接触角与其组成相固有接触角关系的方程,该方程与尼龙1010—Al₂O₃粒子复合涂层表面接触角试验结果吻合良好。在尼龙1010基体中加入适量Al₂O₃粒子后,液体接触角未发生明显变化;T8钢喷涂层浸渍聚有机硅氧烷后,表面憎水性明显增强;材料的固有接触角越远离90°,表面粗糙性对接触角的影响越明显。     

PTFE基复合材料的土壤粘附与磨料磨损的研究

研究了Al₂O₃颗粒填充PTFE和PTFE+50％(wt)PPS基复合材料表面上水的润湿及土壤粘附和磨料磨损特性。加入适当含量和一定尺寸的Al₂O₃粒子可提高水的前进接触角θ_a并使减粘性能保持在较高水平。PTFE(+PPS)—Al₂O₃复合材料表面在憎水性和非光滑性方面与某些土壤动物体表有相似特性。适量Al₂O₃粒子的弥散可明显提高复合材料的耐磨料磨损性能,且PPS可进一步改进复合材料的耐磨性。     

土壤会系统中粘土颗粒群的粘附特性

从土壤－水系统中粘土颗粒群的性质出发，进一步分析了土壤颗粒群的孔隙结构及其毛细孔道产生的抽吸力，研究了土壤对触土部件表面的粘附过程，结果表明：土壤粘附除了毛细管力、水膜粘滞力及初级化学键力外，粘土颗粒堆积形成的毛细管孔道产生的抽吸势对土壤在角土部件表面的粘附有一定的贡献，压力及固体表面热力学因素的共同作用是粘附过程中土体表层颗粒重排及水分再分布的主要原因。     

模型铲刀表面的法向压力及其土壤粘附

采用模型试验法，利用模型铲刀和小型压力传感器对模型铲刀表面的法向压力分布规律及土壤流动、粘附情况进行了试验研究，拟合出模型铲刀表面法向压力的回归方程。研究结果表明，法向压力在模型铲刀表面呈二次曲面分布，在模型铲刀的中部取得最大值。法向压力的变化引起土壤变形区域的含水量发生改变，导致土壤粘附主要发生在模型铲刀的上部和下部。