钛酸钾晶须增强聚苯醚复合材料摩擦学性能
钛酸钾晶须填充UHMWPE复合材料的摩擦磨损性能研究
Ｋｅｗ ｒｓ ｌａＨｇ ｌ ｕａ ｉ ｔ ｏ ｅ ｙ ｎ；Ｐｔ ｓ ｉｎｔ Ｗｈｓｅ ； ｒ ｔｌａｏ ｙ ｏｄ：Ｕｔ ｉ ｍ ｅ ｌ Ｗｅｇ ｌ ｔ ｌ ｅ ｏ ｓｉ Ｔｔ ａ ｉ ｒ Ｃ ｓ ｌｚｔｎ ｒ ｈ ｏ ｃ ｒ ｈ Ｐ ｙｈ ｅ ａ ｕ ｍ ａ ｅ ｋ ｓ ｙ ａ ｉｉ
ｓｆｎ ｇｐｉ ｅｃｍ ｏｉ ｃｅｓ ． ｈ ｅ ｓｔ ｃ ｅｃｍ ｏｉ ａ ｐｏｅ ，ａ ｏｇ ｅｒ ｔｎ ． ｏｅｉ ｎ ｏｔ ｏ ｐｓｅｉ ｒ ｅ １ｅｗａ ｒ ｉａ ｅ ｔ ｐｓｅ ｓ ｉ ｒ ｄ ｌ ｕ ｔ ｉｉ ｔ ｎｏ ｔ ｈ ｆ ｔ ｎ ａｄ ｒ ｅ ｓｎ ｏ ｈ ｏ ｆ ｔＷ ｍ ｖ ｈ ｔ ｈ ｈ ｆｃｏ
ｃ ｍｐ ｓ ｅ ｗ ｓｓ ｄｅ ， ｔ ｅ ｍ ｒ ｈ ｌｇ ｅ ｗ ｒ ｏ ｐ ｓ ｅ ｓ ｒ ｃ ｓｗ ｓｅ ａ ｎ ｎ ｅｍｅ ｈ ｎ ｓ ｏ ｅ ｗ ａ ｏ ｏ ｉ ａ ｔ ｉ ｔ ｕ ｄ ｈ ｐ ｏ ｙ ｏ ｔ ｏ ｃ ｍ ｉ ｕ ｆ ｅ ａ ｘ ｍｉ ｅ ａ ｄ ｔ ｃ ａ ｉ ｆ ｔ ｅ ｌ ｏ ｏ ｆｈ ｎ ｏ ｔ ａ ｄ ｈ ｍ ｈ ＂ ｗ ｓ ａ ａｙｅ ．Ｔ ｅｒ ｓ ｌ ｈ ｗ ｔ ｅ ｉｃｅ ｓ ｅ ｃ ｎ ｅ ｔ ｆＰ Ｗ ， ｔ ｅ ｈ ｒ ｎ ｓ ， ｃ ｓ ｌ ｚ ｔ ｎ ａ ｄ Ｖｉ ｔ ａ ｎ ｌｚ ｄ ｈ ｅ ｕｔ ｓ ｏ ｅ ｗ ｈ ｔ ｒａ ｅ ｏ ｔ ｏ ｔｎ Ｔ ｓ ｄ ｉ ｈ ｎ ｆ ｈ ｏ ｈ ａ ｄ ｅ ｓ ｒ ｔ ｌ ａｉ ｎ ｃ ｙ ａ ｉ ｏ ａ
MC尼龙／钛酸钾晶须复合材料制备及其摩擦学性能研究
Ｎ Ｏ 化学 纯 ， 海化学 试剂 有限公 司 ； ａ Ｈ： 上
用 于制造多 种机械 零件 。铁路机 车车 辆上下 心盘 的 磨耗是 机车 车辆难 以避 免 的 问题 ， 了解 决 上 下心 为 盘 问的磨耗 ， 冲车辆走行 动能 ， 在机 车上 下心盘 缓 故
之 间配置 了由工程 塑料制作 的心 盘衬垫 。机 车心盘
维普资讯
４
工程塑料应用
２０ ０ ８年 ， ３ 第 ６卷 ， １期 第
Ｍ Ｃ尼龙／ 钛酸钾晶须复合材料制备及其摩擦学性能研究
李长生
摘要
牟文斌
胡 杰
２２１） １０ ３
（ 江苏大学材料学院 ， 镇江
为 了考察和改善 ＭＣ尼龙的吸水性 对其摩擦 学性 能的影 响， 用单体 浇铸 工艺制备 了 Ｍ 采 Ｃ尼 龙 ／钛酸钾
强 聚 合 物 材 料 显 示 出 优 越 的 力 学 性 能 Ｊ 刘 育 。 等 研 究发现 ， 将此 种 晶须 加 入 固体 润 滑剂 材 料 中 能稳定 摩擦 系数 和减少磨 损 。笔者采 用阴离 子聚合
剂 对 晶须进行 了表 面改 性 。具 体 做 法 为 ： 取 用 量 移 为晶 须质量 １ 的硅烷偶 联剂 Ｋ ％ Ｈ一５０与 乙醇配成 ５ 溶液 ， 加入 晶须高速 搅拌 ３ ｎ 过滤 后将 晶须放 人 ０ｍｉ，
尼龙吸水 后其摩 擦 学性 能 发生 较 大 变化 ， 了避 免 为
扫描 电子显 微镜 （ Ｅ ： Ｓ Ｍ） 日本 电子 公 司 。
１ ３ 试样 制备 ．
（ ） 料选择 及处理 １填 根据 己 内酰 胺 阴离 子 聚合 反应 特 性 ， 添加 的 所 填料 需要满 足 以下条件 ］① 粒径 １ ｍ 以下 且 均 ： ０Ｉ ｘ
钛酸钾晶须及导电晶须与其增强塑料复合材料
钛酸钾晶须及导电晶须与其增强塑料复合材料一、项目概况随着高新技术的发展对材料的使用要求越来越高，常规材料的性能已很难满足，复合材料成为了二十一世纪新材料发展的重要方向。
作为新型复合材料增强组元的纤维材料的研制和投产，更引起了世界各国、特别是发达国家的重视。
我所紧跟世界高技术前沿，在1991年以来就开发出了钛酸钾晶须等系列新产品，填补了我国的空白，并已获得了国家发明专利。
钛酸钾晶须是世界上最新一代高性能复合材料增强剂，是一种细小纤维状的亚纳米材料。
具有十分优良的力学性能和物理性能：高强度、高模量、耐磨耗、耐高温、隔热、高的电气绝缘性及优异的红外反射性能。
尤其是因为晶须的显微填充和增强性能特别好，可用其开发各种新型高水平的轻质、高比强、耐磨的增强塑料复合材料，而且最适合制作各种形状复杂、薄壁、表面光洁漂亮的精密增强部件。
如用于制作汽车的各种内、外饰部件、组合开关部件、刹车片、离合器摩擦片；家用电器和办公室设备部件，轴承保持架等。
也可单独作耐火隔热材料、红外射线反射材料及建筑材料，作包覆电线高绝缘填料，并可在化工领域中作过滤器、催化剂及载体等。
它是代替有环境污染、即将限制使用的石棉的最佳产品，可广泛用于汽车、机械、电子、化工、建材等工业部门，具有较强的深度开发应用前景。
1998年以来，我们在钛酸钾晶须的基础上，又新开发出高性能导电晶须，它不仅保持了原有钛酸钾晶须的优良物理化学性质，而且使晶须增加了在冷热环境下均匀稳定的导电性能和吸波性能等。
可用作各种防静电材料、屏蔽材料、隐身材料等，更扩宽了它的应用领域。
使它成为面向21世纪不可缺少的先进制品材料之一。
目前，钛酸钾晶须及其导电晶须在国外已经得到了广泛实际应用，据报道晶须量已达万吨。
我们的产品应用研究开发和国内、外市场也正在迅速开拓，很受欢迎，用量很大。
我们的晶须塑料复合料已获国际“二十一世纪塑料、橡胶工业科技成果博览暨产品推广研讨会”优秀产品金奖。
情况已经表明，在国内迅速建立晶须及其增强塑料产品生产基地具有十分现实的投资必要性和重要的社会经济意义。
钛酸钾晶须填充酚醛树脂基摩擦材料的摩擦磨损机制研究
ｔｒ ｓｗ ｓｓ ｄｅ ｎ ｏ ａｅ ｉ ｈ ｔｏ ｌｓ ｂ ｒ（ Ｆ） ｈ ｅｕｔ ｏ ｘ ｄ ｖｌｃｔ ｆｃｉｎ ｔｓ ｓ ｏ ｈｔｔｅ ｅｉ ａ ｔ ｉｄａ ｄ ｃｍｐ ｒｄ ｗ ｔ ｔａ ｆ ａｓｆ ｅｓ Ｇ ．Ｔ ｅｒｓｌ ｆｆ ｅ ｅｏｉ ｒ ｔ ｅｔ ｈ ｗ ｔａ ｈ ｌ ａ ｕ ｈ ｇ ｉ ｓ ｉ ｙｉ ｏ
Ｆｒ ｃ ｉ ｎ ａ ｄ Ｗ ｅ ｒ Ｍ ｅ ｈ ｎ ｓ ｓ ｏ ｔ ｓ ｉ ｍ ｔ ｎ ｔ ｈ ｓ ｅ ｓ ｉｔ ｎ ｏ ａ ｃ ａ ｉｍ ｆ Ｐｏ ａ ｓｕ Ｔｉａ ａ ｅ Ｗ ｉｋ ｒ
Ｒｅ ｎ ｏ ｃ ｄ Ｐｈｅ ｏ ｉ ． ａ ｅ ｉｔｏ ａ ｅ ｉ ｌ ｉｆ ｒ ｅ ｎ ｌ ｂ ｓ ｄ Ｆｒ ｃ ｉ ｎ Ｍ ｔ ｒ ａ ｓ ｃ
２１ ＢＲＩ ＣＡＴＩ ＯＮ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
Ｊ ｌ ０ ０ ｕｙ２ １
Ｖｏ． ５ Ｎｏ ７ １３ ．
第３ ５卷 第 ７期
ＤＯＩ ０ ３ ６ ／ ．ｓｎ ０ ５ ：１ ． ９ ９ ｊｉ ． ２ ４—０ ０ ２ １ ． ７ ０ ８ ｓ １ ．００ ０ ．０ ５
ｃ ａ ｇ ａ ｇ ｓｏ ｃｉｎ ｃ ｅｆｃｅ ｔ ｎ ａ ａｅｏ Ｗ ｅｎ ｏｃ ｄ ｆｉｔ ｎｍａｅ ａｓｉ ｉｈ ｔｍｐ ｒ ｔｒ ｅ ｉｎｒ ｄ ｃ ｙ ｈ ｎ ｅ ｒｎ ｅ ｆｆ ｔ ｏ ｆ ｉｎ ｄ ｗｅ ｒｒ ｔ ｆＰｒ ｒ ｉｆｒｅ ｒｃｉ ｔｒ ｌ ｎ ｈ ｇ ｅ ｅａｕ ｅｒ ｇｏ ｅ ｕ ｅ ｂ ｉ ｒ ｏ ｉ ａ ｏ ｉ １ ９％ ａ ｄ ２ ｎ ０％ ｒｓ ｅ ｔ ｅｙ．ｔ ｅｆｄ ａｅ ｏ ｃｉｎ ｃ ｅｆｃｅ ｔ ｆｅ ０ ｃ ｅ ｒ ａ ｅ ｏ ａｅ ｔ ｅｐ ｃｉ ｌ ｖ ｈ ａ ｅｒｔ ｆｆ ｔｏ ｏ ｆｉｉｎ ｔｒ２ ０ ｃ ｄ ｃ ｅ ｓ ｓｃ ｍｐ ｒ ｄｗｉｈ ＧＦ．Ｔ ｅｔｓ ｅ ｕｔ ｉ ｒ ａ ｈ ｅ ｔｒｓ ｌｓ
纤维／Ekonol／PTFE复合材料的力学与摩擦学性能研究
显 著 提高 复 合 材 料 的 耐磨 性［ 。其 中六 钛 酸 钾 晶须 ６ ］ （ ＴＷ）是 一种 高性 能 的新 型无机 纤维材 料增强 体 ， Ｐ 它 具有 良好 的 耐磨 性 、 异 的 化 学稳 定 性 和力 学 性 能 ， 优 其 拉伸 强度 甚至 高于 碳纤 维 （ Ｆ ， ｃ ） 细微 的尺寸使 其 尤 其 适合 显微 增 强［ ］ ７ 。本 文对 比研 究 了不 同尺度 的纤 维 填料 —— ｃ Ｐ Ｆ、 Ｔｗ 分 别 与 Ｅ ｏ ｏ 混 合 填 充 Ｐ Ｆ ｋｎ ｌ ＴＥ 复合材 料 的摩 擦 学 性 能 与 力 学性 能 ， 以期 进一 步 改 善 Ｅ ｏ ｏ／ Ｔ Ｅ复合 材料 的综 合性 能 ， 析 了二 者 的协 ｋ ｎ ｌＰ Ｆ 分
体 滚 动 效 应 ， 免 了纤 维 受 到 较 为 严 重 的 磨 损 ， 而 提 避 从
２ 实 验
２ １ 主要 原料 及复 合材 料 的制备 ． Ｐ Ｆ 密度 为 ２ １ｇ ｃ ， 均 粒 径 为 ２ ／ 美 Ｔ Ｅ， ． ５ ／ ｍ。 平 ５ ｍ， ￣
高复合材料 的摩擦 磨损 性 能。
烯 （ Ｔ Ｅ 复合材 料 的力 学与摩擦 学性 能的影 响 ， Ｐ Ｆ ） 并探
讨 了 内部机 理。 结果表 明 ： ＴＷ 相 比 于传 统 纤 维 Ｃ ， Ｐ Ｆ 尺 寸 细微 ， 有微 区增 强 特 性 ， Ｔ 的 填 充提 高 了 具 Ｐ Ｗ Ｅ ｏ ｏ／ Ｔ Ｅ复合 材料 的致 密程 度 ， 助 形成 更 为均 ｋ ｎ ｌＰ Ｆ 协
中图分 类号 ： Ｔ ７ ；ＴＨ１ １ １ Ｑ１ ４ ７ ．
文献标识 码 ： Ａ
文章编 号 ：０ １９ ３ （０ ７ １ －０ ４０ １０ —７ １ ２ ０ ） ２２ ４ －４
钛酸钾晶须在复合材料中的应用
16
卷第
4
期
1999 年 10 月
复 合 材 料 学 报 A CTA M A T ER IA E COM PO S ITA E S IN ICA
V o l. 16 N o. 4 O ctober 1999
钛酸钾晶须在复合材料中的应用
冯 新 吕家桢 陆小华 暴宁钟 陈栋梁
(南京化工大学 化工系, 南京 210009)
复印机部件, 打印机部件, 薄型部件 复印机部件, FDD 部件, 滑动部件, 汽车部件
复印机部件, 电镀部件, 钟表部件, 按钮 装饰带, 包覆
音响部件, 真空成型部件, 汽车部件
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1 钛酸钾晶须的性质特点
钛酸钾晶须最初作为航天用高温隔热材料由美国杜邦公司于 1958 年开发出来[5]。通常用 K2O ·nT iO 2 表示其组成, n= 1, 2, 4, 6, 8, 它们在结构和性能上差异显著[3]。其中以 n= 4, 6, 即 四钛酸钾和六钛酸钾晶须的实用价值最大, 四钛酸钾具有很好的化学活性; 六钛酸钾具有优良 的力学和物理性能, 稳定的化学性质、优异的耐腐蚀性、耐热隔热性、耐磨性、润滑性, 高的电气 绝缘性, 还具有红外反射率高, 高温下导热系数极低, 硬度低的特点, 其特性见表 1、表 2。
发它时, 价格定位在 1000 日元 kg, 由于主原料钛白粉 (T iO 2) 价格上涨, 使其价格目前已达 2000 日元 kg[12]。因此有必要开发新的工艺路线, 使产品的成本大幅度下降。日本[13]等国均在 尝试用天然金红石矿和钛铁矿直接生产钛酸钾晶须, 值得进一步研究。 需要特别指出的是, 在
碱液中晶须增强PEEK复合材料的摩擦磨损性能
Ｐ Ｅ／ ＴＦ ＰＥＥ ｃ ｍｐ ｓｔｓｉ １ ． ｉ ｓ ｔ ａ ｆ１ ＣＦ ｒｉ ｆｒ ｅ ｏ ｏ ｉｅ ． ｎ ａｋ ｌ ｅ ｓ ｌ ｔ ｎ ， ＣＦ Ｋ ｏ ｏ ｉ Ｓ ０ ５ ｔｍｅ ｈ ｔｏ ５ ｅ ｅｎ ｏ ｃ ｄ ｃ ｍｐ ｓｔ ｓ Ｉ ｌａｉ ｏｕ ｉ ｓ ｎ ｏ
Ｔｒ ｂ ｌ ｇ ｃ ｌｐ ｏ ｅ ｔ ｆ ＰＴＷ ｅ ｎｆ ｒ ｅ ｉ ｏ ｏ ｉ ａ ｒ ｐ ｒ ｙ ｏ ｒ ｉ ｏ ｃ ｄ ＰＥＥＫ
ｃ ｍ ｐｏ ｉｅ ｎ ａ ｋ ｌｎ ｏ ｕ ｉ ｎ ｏ ｓ ｔ ｓ ｉ ｌ ａ ｉ ｅ ｓ ｌ ｔｏ
ＷＡＮＧ Ｈｕ ｉｕ ｎ 。Ｚ ｎ ，Ｆ ＮＧ ｎ ，ＬＵ Ｘｉｏ ｕ ａｙ ａ ＨＵ Ｙａ ｊ ｉ Ｅ Ｘｉ ａｈａ
（ ｎ ｔｔｔ ｆ Ｃｈ ｍｉｔｙ ａ ｄ Ｃ ｅ ｃ ｌ ｇ ｎ ｅ ｉｇ， Ｄａ ｉｇ Ｐｅｒ ｌｕ Ｉ ｓｉｕ ｅ Ｉ ｓｉｕｅｏ ｅ ｓｒ ｎ ｈ ｍｉａ Ｅｎ ｉ ｅｒｎ ｑｎ ｔｏｅ ｍ ｎｔｔ ｔ ，
Ｄａ ｉｇ １ ３ １ ， Ｈ ｅｌｎ ｊａ ｇ， Ｃ ｉ ａ Ｓ ａ ｅ ｅ ｂ ｒ ｔｒ ｆ Ｍ ａｅ ｉｌ ｒｅ ｔｄ Ｃ ｅ ｃ ｌＥｎ ｉ ｅｒｎ ｑｎ ６ ３ ８ ｉ ｇ ｉｎ ｏ ｈ ｎ ； ｔ ｔ ｙ Ｌａ ｏ ａｏ ｙ ｏ ｔｒａｓｏｉｎｅ ｈ ｍｉａ ｇ ｎ ｅ ｉｇ， Ｋ
（ 大庆 石 油 学 院化 学 化 工 学 院 ， 龙 江 大 庆 １ ３ １ ； 黑 ６ ３ ８
。 京 工 业 大学 材 料 化 学 工 程 国家 重 点 实验 室 ，江 苏 南 京 ２ ０ ０ ） 南 １０ ９
摘 要 ：研 究 了 不 同 含量 Ｐ ｗ 增 强 Ｐ Ｅ 复 合 材 料在 碱 液 中 的摩 擦 磨 损 性 能 ，并 与 经 典 的 Ｃ Ｔ Ｅ Ｋ Ｆ增 强 Ｐ Ｅ 复 合 材 ＥＫ
钛酸钾在制动中的摩擦性能
钛酸钾在制动材料的中的摩擦性能研究摘要：包含有不同形状的钛酸钾制动摩擦材料的摩擦特性目前正处于研究中。
它们是含有非石棉有机物这种典型成分的摩擦材料。
钛酸钾的形状包括晶须状、板状和碎片状。
使用克劳斯型摩擦测试仪可以测量摩擦材料在较高温度下的热稳定性和耐磨性。
结果表明，钛酸钾形态在摩擦表面上薄膜的形成和转换的过程中起着重要的作用，这与摩擦性能有着密切的关系。
与那些有较多的在薄膜表面有稳定的摩擦片的其他类型钛酸钾相比，分裂形状的钛酸钾具有较好的稳定性和改善摩擦磨损性能。
另一方面，带有小板和晶须状钛酸钾的摩擦材料所产生的转换片在高温下是不能持续的，因为它们很容易在滑动的过程中脱落，最终导致很差的耐磨性。
关键词：钛酸钾摩擦材料摩擦性能制动器磨损率1.前言在曼斯菲尔德等人的第一份报告之后，钛酸钾被广泛应用于非石棉有机物的制作中。
他们认为，在制动摩擦中，晶须状的钛酸钾可作为石棉纤维的可能替代品。
通过将粘结剂树脂和晶须状钛酸钾的相对数量最优化可以提高耐磨性。
然而，因为它可能危害健康，在早期的发展阶段，并不鼓励钛酸钾在商业制动摩擦材料中的应用。
尽管在美国市场中，致癌石棉已经从商业摩擦产品中消除，但是晶须状的钛酸钾却更多地用于非钢型有机摩擦材料，因为它在高温下可以增强摩擦的稳定性，并且提高缓冲器和磁盘的耐磨性。
最近，欧共体（欧盟法规）和环境保护局已经颁布禁令制动摩擦材料中对环境有害物质的新条例。
在商业制动摩擦材料中使用的几种成分，如锑化合物、铜、耐火陶瓷纤维和无机纤维被列入危害健康的物质清单中。
为了替代危害健康的物质，人们给予了很多努力，而且替代原料预计将更加环保，国际癌症研究所不可能将其列入致癌物质。
尤其是针状陶瓷纤维，如晶须状的钛酸钾很容易符合这种规定。
原材料制造商已经尽力的去用非纤维形式取代摩擦材料中的晶须状钛酸钾，他们认为，板状钛酸钾与纤维状钛酸钾有相似的磨损和防衰退能力。
然而，对于商业制动摩擦材料，加强协同能力和其他重要的问题还没有得到证实。
改性钛酸钾晶须增强聚氨酯跑道面层材料力学及耐久性能研究
于 复合 材料 的补 强 、 增 韧 和抗 静 电改 性 。本 研 究 以 ｍ 为补 强增 韧 剂 ， 并对 Ｐ Ｔ Ｗ 表 面 改性 ， 以普 通 聚 氨酯铺 面材 料 甲、 乙组 分 为 聚合 物基 体 ， 考察 了
Ｐ Ｔ Ｗ 增 强 聚氨 酯 跑 道 铺 面 材 料 的力 学 性 能 和 耐 久 眭能 。 １ 实验 部分
聚氨酯 （ Ｐ Ｕ） 跑道 也 称 塑 胶跑 道 ， 具有 防滑 、
吸震 、 弹性 好 、 易清 洁 、 易维 护 、 受 气候 条件 干扰 少 等 优点 ， 深受 广 大用户 的 欢迎 。２ ０ ０ ８年 中 国成 功举 办 奥 运后 ， 健 康 意识更 加深 入人 心 ， 健 身需 求进 一 步提 高， 人 们对 体 育 场 地 的 铺 面 材 料 需 求 也 越 来 越 大 。
Ｐｒ Ｗ。
Hale Waihona Puke １ － ２ ． ２ 甲组分 制备 在装 有 搅 拌 器 、 控 温仪 、 真 空 接 口 的三 口烧 瓶
中， 加入定 量 的聚 醚 多元 醇 ， 于１ ０ ０—１ ２ ０ ｏ Ｃ抽 真 空
甲苯 二异 氰酸 酯 （ Ｔ Ｄ Ｉ ） ， 试剂 级 ， 大 中原 联 合化 学（ 郑州） 有 限公 司 ； 聚醚多元醇 ３ ０ ５ ０（ Ｍ ＝３ ０ ０ ０ ，
２ ． ９ ＭＰ ａ 、 扯 断伸 长率达 到 ３ ４ ０ ％， 经加 速 老化 试验后 满足 田径场 地规 定 的技 术要 求 。
关键 词 ： 钛 酸钾 晶须 ； 聚氨 酯面层 材料 ； 力 学性 能 ； 耐 久性 能 中图分 类号 ： Ｔ Ｑ ３ ２ ３ ． ８ 文献 标识 码 ：Ａ 文章编 号 ： １ ０ ０ ５—１ ９ ０ ２ （ ２ ０ １ ４ ） ０ １— ０ ０ ３ １— ０ ４ 厂 ＝３ ） ， 工业 级 ， 淄博 东 大化 工 集 团公 司 ； ３ ， ３ 一 二氯． ４ ， ４ 一 二氨基二苯 甲烷 （ Ｍ Ｏ Ｃ Ａ） ， 工业 级， 苏 州 湘 园 特种精 细化 工有 限公 司 ； 氧化 铁 红 ， 工业级 ， 上 海 一 品颜料 有 限公 司 ； 白炭 黑 ， 工业 级 ， 中蓝 晨 光 化 工研
硬脂酸处理钛酸钾晶须对坡缕石纤维树脂摩擦材料摩擦性能的研究
摘 要 ： 究 了 硬脂 酸对 钛 酸 钾 晶 须 的 改 性 效 果 ， 处 理 了 的钛 酸钾 晶须 增 强 坡缕 石 复 合 制 备 摩 擦 材 料 ， 究 复 合 两 种 矿 研 用 研
物 纤 维 的 增 强 机 制 。发 现 １ ％ （ 量 分 数 ） ５ 质 的钛 酸 钾 晶 须 添 加 量 在 复 合 材 料 中 分 散 不 易 均 匀 ， 擦 因数 波 动 较 大 ， 利 摩 不
程
尧， 何
林， 周元康 ， 阎建伟
（ 贵州大 学 机械 工程 学院 ， 阳 ５ ０ ０ ） 贵 ５ ０ ３
ＣＨ ＥＮＧ ｏ ＨＥ Ｌｉ ＺＨ０Ｕ Ｙａ ， ｎ， ＹＵＡＮ— ａ ｇ ＹＡＮ 儿 ＡＮ— ｉ ｋｎ ， ｗｅ
（ ｌｅ ｆＭ ｅ ｈ ｎｉａ ｇ ｎｅ ｒｎｇ， ｉｈｏ ｎ ｖ ｒ ｉｙ， Ｃｏ ｌ ｇｅ ｏ ｃ ａ ｃ ｌＥｎ ｉ ｅ ｉ Ｇｕｚ ｕ Ｕ ｉ ｅ ｓｔ Ｇｕｉ ａ ｇ ５ ０ ３， ｙ ｎ ５０ ０ Ｃｈｉ ａ ｎ）
ｌ 实 验
１ １ 原 料 与 设 备 ．
对 对偶 摩擦撞 击磨 损影 响小 。复 合矿 物纤 维作 为非 金 属摩 擦材 料也 大 量运 用在 汽 车 、 动车 及 城 市 轻 轨 等 刹 车材料 中 。贵州 大方产 坡缕 石纤 维应 用在 汽车 摩擦 片 中的研究 已成 功 的取得 一 定 得 进 展 ， 存 在 磨 损性 能 但 较低 ， 造 的摩 擦材 料耐 磨性 能差 等缺 点ｌ 。 制 １ ］ 大量 的科 研人 员对 钛酸钾 晶须 的性 能做 了相 关研
ｓｇｎｉｉａ ｌ ｉ ｆｃ ｎｔｙ． Ｋｅ ｒ ： ｔ ａ ｉ ｃｄ ｎｄ；ｐ ａ ｓｕ ｔｔ ｎ ｔ ｉ ｋｅ ｙ ｗｏ ｄｓ ｓ ｅ ｒｃ ａ ｉ ａ ｏｔ ｓ ｉ ｍ ｉａ ａ ｅ ｗｈ ｓ ｒ；ｐａ ｙ ｏｒ ｋｉｅ；ｆ ｉｔｏｎ ｌｇ ｓ ｔ ｒｃ ｉ
219522843_晶须增强PET复合材料的增韧改性研究
作者简介：温浩宇(1985-)，男，硕士研究生，高分子材料研究所副主任工程师，主要从事高分子材料的功能改性与高分子材料的成型加工。
基金项目： 四川省科技计划项目(2023YFG0239）；四川省重点研发计划项目(22SYSX0141)；陕西省重点研发计划项目(2020GY-112)；四川省功能性聚酯材料工程技术研究中心资金支持；宜宾市科技局项目(2021GY006)。
收稿日期：2023-03-01聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET ）是一种结晶型聚酯材料，以其优良的耐化学性能、机械性能及成型性能，一直以来被广泛用于纤维、薄膜、片材以及医药、食品等的包装领域。
但受自身分子链结构的影响，PET 的表面硬度较低(铅笔硬度通常为2B~B )、耐磨性较差，因此极易在运输、储存及使用过程中产生表面擦花，影响了PET 制品特别是透明制品的实际使用[1]。
晶须是以可结晶物为原材料在人工控制条件下（主要形式）以单晶形式生长、直径细小的（微、纳米数量级）须状或针状单晶体。
由于晶须在结晶时原子排列高度有序，通常不含或仅含极少量晶界、位错、空穴等缺陷，因而具有高强度（接近完整晶体的理论值）、高模量和高伸长率，并且耐热、耐磨、导电、减振、阻尼、吸波等性能优异。
目前，晶须已作为增强增韧、耐磨防滑、耐热隔热等性能改性剂被广泛用于制备各种高性能复合材料，并展现出了广阔的应用前景[2~4]。
本文以热性能和综合力学性能优良、价格低廉且来源广泛的硅灰石和钛酸钾晶须为增强材料，对比研究了两种晶须对PET 热性能和力学性能的影响，在此基础上研究分析了增韧剂改性硅灰石晶须增强PET 的热性能和力学性能，旨在开发出热性能和综合力学性能优良、适合生产应用的PET 复合材料。
晶须增强PET 复合材料的增韧改性研究温浩宇1，吴波1，高灵强1，郭彬1，李轩2(1. 四川宜宾普拉斯包装材料有限公司，四川 宜宾 644007；2. 四川轻化工大学 机械工程学院，四川 自贡 643000)摘要：采用双螺杆挤出共混造粒制备了硅灰石和太酸钾晶须增强的PET 复合材料，对比研究了两种晶须对PET 热性能和力学性能的影响，分析了增韧剂对硅灰石晶须增强PET 热性能和力学性能的改性作用。
钛酸钾晶须改性纤维编织制动带的摩擦磨损性能研究
以 自制 的质 量 分 数 为 ４ ％ 的纳 米 坡 缕 石 与 桐 ５
油 复合 改 性 酚 醛 树 脂 （ １为 该 树 脂 的热 失 重 曲 图 线 ） 的酒 精 溶液 作 为粘 接剂 。
剂、 烘烤 固化 等 工 序 而 制 成 。某 企 业 在 生 产 外 商 订
零
＼
做 的 ７ｍｍ厚 非标 准 Ｇ Ｆ复合 制 动带 时 ， 初期 摩 擦 其
性 能不 理想 ， 别 是 磨 损 率 偏 大 。若 所 用 粘 接 剂 浓 特 度 过高 ， 量树 脂 包 裹 纤 维 ， 脂 的减 摩 作 用 增 加 ， 过 树 而Ｇ Ｆ的增 摩作 用下 降 ， 摩 擦 系 数偏 低 ， 则 高温 热 衰 退 明显 ， 热恢 复性 能 也 差 ； 所 用 粘 接 剂 浓 度 偏 低 ， 如
制 Ｅ ２ ］
混 合液 淋涂 并 刮压 于 编 织 带 的一 面 ， 以尽 可 能 使 表 面 充 填 饱 满 ， 刮 去 浮 在 表 面 的 多 余 晶 须 ， 为 再 记
收 稿 日期 ：０ ９ １—０ ２０ —１１
６６
工程塑料应用
２１ ０ ０年 ， ３ 第 ８卷 ， １期 第
Ａ片 ； 同样 地 ， 出另 一 片 已浸 渍 的 编 织 带 制 成 Ｂ 取
片， 但其 表 面 的钛 酸 钾 晶 须 的 充 填 量 约 为 Ａ 片 的
玻 璃纤 维 （ Ｆ 复 合 编 织 制 动 带 是 一 种 用 于工 Ｇ ） 程 机械 及 其 它 特 殊 场 合 的 制 动 材 料 ， 一 般 由 Ｇ 其 Ｆ 及 少量 其它 纤维 经 三 维 编 织 后 ， 经 浸 渍 液 态 粘 接 再
１２ 仪 器 、 备 ． 设
钛酸钾晶须在陶瓷基摩擦材料中的应用
2 结果与讨论
2.1 物理性能
添加晶须后，氧化铝基陶瓷材料的力学性能有了显著提
王东：男，1982 年生，硕士研究生 Tel:0134-65446358 E-mail:wangdong8966244@ 刘英才：通讯作者， 教授 E-mail：lyc2004@
钛酸钾晶须在陶瓷基摩擦材料中的应用/王 东等
·40·
应用研究[J]，陶瓷学报，1999(3)：128 3 Poser K，et al．Development of A1203 based ceramics for
dry friction systems[J]．Wear, 2005，(259): 529 4 宋剑敏．A1203 陶瓷摩擦材料的结构与性能研究[D]．武
越小则材料的耐磨性越好。从图 2 可以看出，加入钛酸钾晶 须后材料的磨损率大幅下降，当加入量为 5wt%时，磨损率 最小，即材料最耐磨。但并不是磨损率越小越好，还要考虑 对偶件的磨损情况。
2.3 材料性能的综合评价
为了符合摩擦材料发展的要求，我们对摩擦材料性能大
体上有如下要求：强度、硬度越大越好；磨损量和密度越小
度、硬度这 4 个因素的权重分别为 5、4、3 、3 。最后采用
加权评分的经典综合评判法计算总分，见公式(1)。
M = M 1 A1 + M 2 A2 + M 3 A3 + M 4 A4
(1)
其中，M 为综合评分；Mi 为性能得分，i=1、2、3、4；Ai 为权值，i=1，2，3，4(1、2、3、4 分别代表材料的抗弯强
越好。为了更好地评价材料的性能，我们引入试验优化设计
中的综合评分法，对材料的综合性能进行评价[9~12]。根据各
个指标的重要程度，对得出的试验结果进行分析，给每一个
钛酸钾晶须增强聚酰亚胺复合材料[发明专利]
![钛酸钾晶须增强聚酰亚胺复合材料[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/0564605769dc5022abea0080.png)
专利名称：钛酸钾晶须增强聚酰亚胺复合材料专利类型：发明专利
发明人：邱孜学,贺飞峰
申请号：CN97106672.8
申请日：19971023
公开号：CN1215741A
公开日：
19990505
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供了一种钛酸钾晶须增强聚酰亚胺复合材料及其制备的方法。
它是用聚合物重复单元结构为上式的聚酰亚胺及其共聚物的先母料聚酰胺酸溶液与钛酸钾晶须(KO－6TiO)、填料石墨粉、二硫化钼等经湿法混合,再由脱水剂醋酐和催化剂三乙胺作用进行化学亚胺化反应,再经200～240℃热处理制成粉状聚酰亚胺复合材料。
将该粉状复合材料盛入模具,在360～400℃和60～80MPa 条件下制成模压制品。
它具有优良的力学和耐热性能。
申请人：上海市合成树脂研究所
地址：200233 上海市漕宝路36号
国籍：CN
代理机构：上海化工专利事务所
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晶须状填料对酚醛树脂摩擦材料性能的影响
2007年11月第32卷第11期润滑与密封LUBR I CATI O N ENGI N EER I N GNov 12007Vol 132No 1113基金项目:国家科技支撑计划重点项目(2006BAE03B07).收稿日期:2007-07-31 联系人:冯新,E 2mail:xfeng @njut 1edu 1cn 1作者简介:吴训锟(1982—),男,硕士研究生.E 2mail :wuxunkun @1631com.晶须状填料对酚醛树脂摩擦材料性能的影响3吴训锟 王昌松 冯 新(南京工业大学材料化学工程国家重点实验室 江苏南京210009)摘要:研究了分别填充钛酸钾晶须、碳酸钙晶须、针状硅灰石对刹车片摩擦磨损性能的影响。
采用MPX 22000和XD 2M S M 摩擦机对样品进行敏感性和抗热衰退性试验以及定速试验,利用扫描电镜对磨损表面和磨屑进行分析。
结果表明,碳酸钙晶须对速度敏感性最低,而钛酸钾晶须对载荷敏感性最低,对速度敏感性最高。
钛酸钾晶须的摩擦因数稳定在0129～0135,衰退率仅为10%,而碳酸钙晶须和针状硅灰石在250℃后,衰退率高达36%和51%。
钛酸钾晶须的磨损率变化平稳,高温段仅是碳酸钙晶须的1/4,针状硅灰石的1/6。
钛酸钾晶须有利于形成平整摩擦面,但碳酸钙晶须和针状硅灰石易带来表面磨损。
关键词:碳酸钙晶须;针状硅灰石;钛酸钾晶须;摩擦磨损;刹车片中图分类号:T H11711 文献标识码:A 文章编号:0254-0150(2007)11-122-5Effect of W hiskers 2li ke Fillers on the Phenoli c Resi n 2ba sed Fri cti on Ma ter i a lW u Xunkun W a ng C ha ng so ng Fe ng Xin(State Key Laborat ory ofM aterials 2oriented Chem ical Engineering,Nanjing University of Technol ogy,Nanjing J iangsu 210009,China )Abstract:The effects of potassium titanate whiskers and calcium carbonate whiskers and needle 2like wollast onite on thetribol ogical p roperties of braking friction material were studied .Low temperature tests for s peed and load sensitivity measurements and high temperature tests at a constant interval mode t o measure fade were evaluated on MPX 22000tester .Their tribological behavi ors were exam ined on a fricti on tester with fixed vel ocity .Mor phol ogies of the worn surfaces and the worn debris were observed by scanning electr on m icr oscopy .The results reveal that fricti on materials filled with calcium carbonate whiskers have the lowest sensitivities t o the velocity and potassiu m titanate whiskers have the l owest sensitivities to the load and the highest sensitivities t o the velocity .The friction coefficient of potassiu m titanate whiskers ranges within 0129～0135and fade rate is only 10%.Calcium carbonate whiskers and needle 2like wollast onite experience seri ous fade phenomenon above 250℃.The fad rates of them are 36%and 51%res pectively .The wear rate of potassium titanate whiskers has little fluctuation in the experi ment,which is 1/4of the wear rate of calcium carbonate whiskers and 1/6of needle 2like wollast onite in the high temperature region .Potassium titanate whiskers increase the s mooth of friction surface .But calciu m carbonate whiskers and needle 2like wollastonite lead to the for mation of rough rubbing surface .Keywords:calciu m carbonate whiskers;needle 2like wollast onite;potassiu m titanate whiskers;fricti on and wear;brake pad 无石棉有机型摩擦材料(NAO )因密度低,力学性能好,摩擦性能优异,污染少,目前在发达国家汽车工业中得到了广泛应用。
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５ ）ＭＭＷ一 １ 屏 显 式 立式 万 能摩 擦磨 损 试 型 验机 ， 济南 思达 检测 有 限公 司制造 ．
１３ 材料 制备 ．
１ 酸钾 晶须 采 用 偶 联 剂 进 行 表 面处 理 ， ）钛 取 定 量 的硅 烷 ＫＨ５ ０偶 联 剂在 ｐ 值 为 ３ ５的 ５ Ｈ ～
缩率 和 热膨胀 系数 小 ， 寸稳 定 性好 ， 品在 高 压 尺 制 蒸 汽 中反 复使 用 其 性 能稳 定 ． Ｐ 已被 广 泛应 用 ＰＯ
第 ８卷 第 ２期
林 海 佳 ， ： 酸 钾 晶 须 增 强 聚 苯 醚 复 合 材 料 摩 擦 学性 能 等 钛
７ ７
Ｐ Ｗ ／ Ｅ ［ ， Ｔ ／ Ｐ ， ＴＷ ／ Ａ６。］ Ｐ Ｔ Ｐ Ｓ Ｐ Ｗ Ｐ ［ Ｐ Ｐ ［ ， ＴＷ／ Ｐ ６ ， Ｐ Ｗ ／ ＴＦ Ｅ ］ Ｐ Ａ６ Ｅ Ｔ Ｐ Ｅ 。 ， ＴＷ／ Ｏ ， Ｐ Ｐ ＴＷ ／
Ｖ ｏ１８ Ｎ ｏ ． ．２
Ｊｎ ２ １ ｕ．０１
文 章 编 号 ：６ ２ ３ １２ １ ）２ ０ ６ ５ １ ７ —９ ３ （０ １０ —０ ７ —０
钛酸钾 晶须增强聚 苯醚 复合材料摩擦 学性 能
林 海 佳 龙 春 光 ， ，莫 雪 华
（． 沙 理 工 大学 物 理 与 电子 科 学 学 院 ， 南 长 沙 １长 湖 ４ ００ ； １０ ４
称Ｐ Ｔｗ ） 初 作为航 天 用高温 隔热 材料 由美 国杜 最 邦公 司 于 １ ５ ９ ８年 开 发 出来 ， 因其 成 本 低 ， 能 优 性
收 稿 日期 ：０ １ ３ ４ ２ １ 一Ｏ —２
基 金 项 目 ： 南 大 学 汽 车车 身先 进 设 计 制 造 国家 重 点 实 验 室 开 放 基 金 资 助 项 目（ １ １０ ０ ； 南 省 国 际 合 作 重 点 项 湖 ３０５１ ）湖
果 表 明 ， 钛 酸 钾 晶须 填 充 的 Ｐ Ｏ 共 混 物 磨 损 量 有 所 降 低 ， 摩 擦 系 数 随 Ｐ ｗ 含 量 增 加 呈 上 升 趋 势 ， 最 经 Ｐ 但 Ｔ 其
佳 添 加 量 为 １ （ ． ％左 右 ． Ｐ 共 混 物 的 磨 损 机 制 随 着 Ｐ ｗ 含 量 的 增 加 ， 以 粘 着 磨 损 为 主 转 变 为 以磨 ０ ｗｔ） ＰＯ Ｔ 从
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目（０ ７ Ｋ２０ ） 国家 级 大 学 生 研 究 性 学 习与 创 新 性 实 验项 目 ２０ Ｗ ０６ ；
作 者 简 介 ： 海 佳 （９ ５ ）男 ， 西 北 海 人 ， 沙 理 工 大 学 硕 士研 究生 ， 要 从 事 高 分 子 复 合 材 料 的研 究 ． 林 １８ 一 ， 广 长 主
于 电子 电器 、 车 、 汽 家用 电 器 、 公 室 设 备 和工 业 办 机 械等 方 面． 着 机 械 、 车工 业 的 不 断 发 展 ， 随 汽 对
水 一 乙醇溶 剂 中水 解 ２ ～ ４ ｉ ， 加人 一 定 量 Ｏ ５ｒ ｎ 再 ａ
的钛 酸 钾 晶 须 在 水 浴 中 恒 温 机 械 搅 拌 ３ ０～ ６ ｎ ０ｍｉ，然后 减压 过 滤 ， 去离 子水洗 涤 至无 氯 离 用 子． 物 置 于 ８ 产 Ｏ℃ 烘 箱 中干燥 ， 在 １ ０℃ 下 活 再 ５ 化８ｈ（ 硅烷类 偶联 剂 的用 量为钛 酸 钾 晶须质 量 的 １ ｗｔ） ） （ ．％ ． 晶须表 面 处理 流程 如 图 ｌ 所示 ．
ａ ｈ ｓｖ ａ ｏ ｐ ｒｉｌ ｂ ａ ｉ ｎ ｗｉｈ ｔ ｅ ａ ｄ ｔｏ ｆＰ ｄ ｅ ｉ ｅ ｗｅ ｒ ｔ ａ ｔ ｅ ａ ｒ ｓ ｏ ｔ ｈ ｄ ｉ ｎ ｏ ＴＷ ． ｃ ｉ
Ｋｅ ｒ ｓ：ｐｏ ｙ ｙ ｗｏ ｄ ｌ ｐｈｅ ｌ ｎｅｏｘ ｄｅ；ｐ ｔ ｓ ｉ ｎｙ ｅ ｉ ｏ ａ ｓｕｍ ｉａ ｅ ｗｈｉｋｅ ；ｂｌ ｎ ｔｔ ｎｃ ｓ ｒ ｅ ｄ；ｆｉ ｔｏｎ ａ ａ ｒｃ ｉ ｎｄ ｗｅ ｒ
学性 能 的影 响 ， 而 推 动共 混 物 在 相关 领 域 的 应 进 用 ， 有重 要 的意义 ． 具
１ 材 料 制 备 及 实 验 方 法
１ １ 实 验 材 料 ．
图 １ Ｐ ＴＷ 表 面 处 理 流 程 图
Ｆ ｇ １ Ｓ ｒａ ｅ ｔｅ ｔｎ ｌ ｗ ｈ ｒ ｆＰ ｉ． ｕ ｆｃ ｒａｉｇ ｆ ｏ ｃ ａ ｔｏ ＴＷ
Ｐ Ｏ 粒 ： 号 ９ Ｅ Ｓ—Ｂ ０ ６ 沙 伯 基 础 Ｐ 型 ０ Ｍ５ Ｋ１ ６ ，
性能、 隔热 性 能 和摩 擦 学 性 能等 方 面． Ｐ ｗ 增 而 Ｔ
强 聚苯 醚 （ Ｐ 未 见 报 道 ． 苯 醚 是 一 种 综 合 性 Ｐ Ｏ） 聚
能 优 良的工 程塑 料 ， 有 良好 的物 理 机 械性 能 、 具 耐 热 性和 电气 绝 缘 性 ， 温 下 耐 蠕 变 性 是 所 有 热 塑 高 性工 程 塑料 中最 优 异 的． 且 它还 具 有 优 良的 耐 并 酸、 耐碱 、 耐化 学药 品性 ， 解 稳 定性 极 好 ， 型 收 水 成
粒磨损为主． 关 键 词 ： 充 聚 苯 醚 ； 酸 钾 晶 须 ；共 混 物 ； 擦 学 填 钛 摩 中图 分 类 号 ：Ｔ ３ ２ ＴＱ ２ ． Ｂ ３ ； ３６５ 文献标 识码 ： Ａ
ｓ ｒｒ ｉ ｏ ｃ ｄ Ｐｒ ｐａ ａ ｉ ｎ ｏ ｔ ｓ ｉ ｍ ｉａ ｔ ｅ ｒ ｔｏ ｆ ｐｏ ａ ｓ ｕ ｔｔ ｎａ ｅ ｗｈｉｋｅ ｅ ｎｆ ｒ ｅ
钛 酸钾 晶须 （ ｏａｓｕ Ｔ ｔｎ ｅＷｈｓ ｅ ， Ｐ ｔｓｉｍ ｉ ｃ ｉ ｒ 简 ａ ｋ
异 且 复合材 料 易 于加 工 而 得 以 被 广 泛 地 应 用 ． 近 年来 ， Ｔ 增 强 聚合物 基 复合 材 料 已成 为 高 分 子 ＰＷ 复合 材 料 的研 究 热 点 之 一 ， 诸 报 道 的 主 要 有 见
３ ）电热 鼓风 干燥 箱 ， 号 ： Ｚ 型 Ｇ ｘ一９ ７ Ｅ， ０ ０ＭＢ
上海 博讯 实业 有 限公 司医疗 设备 厂制 ．
４ ）Ｗ Ｄ － １ Ｃ型 电子 万能 试验 机 ， 海华 龙 Ｗ ０ 上
测试 仪器 有 限公 司．
Ｐ Ｅ ８ ， Ｅ Ｋ［等 研究 内容 集 中在 提 高复 合材 料 的力学
１ ％Ｐ Ｏ ＴＷ ｎ ｗｅｇ ｔ ｏ ｈ ｏ ｄｔｉ ｏ ｏ ｙ ｐ ｒｏ ｍａ ｃ ｌｎ ．Ｔｈ ａ ｃ ａ ｉｍ ｆｔ ｅ ｉ ｉｈ ｒｔ ｅｇ ｏ ｒｂ ｌ ｇ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅｂｅ ｄ ｆ ｅｗｅ ｒｍｅ ｈ ｎ ｓ ｏ ｈ
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第 ８卷 第 ２期
２１ 年 ６ ０１ 月
长 沙 理 工 大 学 学 报 （自 然 科 学 版 ）
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ ｈ ｎ ｓ ａＵ ｉ ｒｉ ｆ ｃｅ ｃ ｎ ｅｈ ｏｏｙ Ｎ ｔｒｌ ｃｅ ｃ ） ｏ ｒ ａ ａ ｇｈ ｎｖ ｓｔ ｏ ｉ ｅａ ｄＴ ｃ ｎ ｌｇ （ ａｕ ａ Ｓ ｉ ｅ ｏＣ ｅ ｙ Ｓ ｎ ｎ
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