CN112812642A - 一种太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及超疏水材料的领域，具体公开了一种太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料及其制备方法。太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料包括溶液A、聚氨酯、丙烯酸树脂、气相二氧化硅、四角型氧化镧与十八烷基三氯硅烷；其制备方法为：将四角型氧化镧与溶液A混合，水浴加热并搅拌，再加入十八烷基三氯硅烷，再将产物过滤并洗涤烘干，得改性四角型氧化镧；将气相二氧化硅与溶液A混合，水浴加热并搅拌，再加入十八烷基三氯硅烷，将产物过滤洗涤并烘干，得改性二氧化硅；将聚氨酯和丙烯酸树脂混合，并将改性四角型氧化镧、改性二氧化硅与溶液A加入，并研磨分散，得太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料。本申请制备的材料能够改善光伏玻璃表面易堆积污垢的问题。
Description
技术领域
本申请涉及超疏水材料的领域，更具体地说，它涉及一种太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料及其制备方法。
背景技术
在追求绿色环境，环保生活的当下，太阳能作为全世界社会都关注的可再生能源，能够有效地解决化学燃料枯竭和空气污染、全球气候变暖的社会问题。目前世界上的环保材料行业在生产和使用太阳能板对太阳能进行利用，然而，太阳能板表面的污垢清洁成为了一大难题。阴雨天气、城市污染、鸟虫粪便积聚、微生物生长繁殖等因素都会降低太阳能板的使用效率，要从其表面清洁这些污染物需要大量的劳动力、化学药品和水。目前，国内外的部分公司或电站会选择利用物理清洁法对太阳能板进行清洁，这需要花费大量的人力和水资源来清洁，而且必须定期的清理光伏玻璃表面的灰尘，才能确保发电效率。因此，研发出一种具备强清洁功能、成本较低、不破坏太阳能板的自洁净材料迫在眉睫。
发明内容
为了改善光伏玻璃长期暴露于户外，易沉积灰尘和鸟类粪便，而影响光伏玻璃的透射率，从而降低了光伏的发电效率的问题，本申请提供一种太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料，采用如下的技术方案：
一种太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料，包括如下质量份数的原料：
优选的，所述溶液A为异丙醇、甲醇或乙醇中的一种。
优选的，还包括聚硅氧烷，所述聚硅氧烷的质量份数为2～5份。
优选的，所述聚硅氧烷为单端单羟丙基硅油，所述单端单羟丙基硅油的相对分子质量为1000或2000。
优选的，还包括石墨烯，所述石墨烯的质量份数为0.01～1份。
优选的，还包括硅烷偶联剂，所述硅烷偶联剂的质量份数为5～10份。
第二方面，本申请提供一种太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料的制备方法，采用如下的技术方案：
一种太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将四角型氧化镧与部分溶液A混合，控制温度为45～50℃进行水浴加热，同时控制转速为250～300r/min搅拌25～30min，完成搅拌后，加入十八烷基三氯硅烷继续反应6～8h，反应完成后，将产物过滤并洗涤，并控制温度为80～100℃烘干5～10min，即得改性四角型氧化镧；
(2)将气相二氧化硅与部分的溶液A混合，控制温度为65～70℃进行水浴加热，同时控制转速为250～300r/min搅拌25～30min，完成搅拌后，加入十八烷基三氯硅烷继续反应6.5～7h，反应完成后，将产物过滤并洗涤，并控制温度为80～100℃烘干5～10min，即得改性二氧化硅；
(3)将聚氨酯和丙烯酸树脂混合，并将改性四角型氧化镧、改性二氧化硅与溶液A依次加入聚氨酯和丙烯酸树脂的混合物中，再研磨2～6h，然后超声分散20～30min，即得太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料。
优选的，所述步骤(3)中，完成超声分散后，向改性四角型氧化镧、改性二氧化硅、溶液A、聚氨酯和丙烯酸树脂的混合物中加入聚硅氧烷，并控制转速为500～800r/min搅拌1～2h，完成搅拌后，再超声分散20～30min，即得太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料。
优选的，所述步骤(3)中，完成超声分散后，向改性四角型氧化镧、改性二氧化硅、溶液A、聚氨酯和丙烯酸树脂的混合物中加入石墨烯和硅烷偶联剂，并控制转速为500～800r/min搅拌1～2h，完成搅拌后，再超声分散20～30min，即得太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、本申请中的氧化镧经过改性后，表面是四角型的针状，增加了本材料表面的几何微纳米结构，使得本材料表面具有更细致的粗糙度，提高本材料的超疏水作用；且改性的四角型氧化镧经过丙烯酸树脂和聚氨酯网状交联固化后，其针状结构的机械性能得到了提升，进而使得本材料的耐磨性得到了提高；
2、本申请中的聚硅氧烷，能够进一步修饰材料的表面结构，使得本材料的表面能够具有更为细致的微纳米结构，进一步提升本材料的疏水性能；
3、本申请中四角型氧化镧和二氧化硅两种无机材料共同协同作用，提升本材料的耐磨性、疏水性能、和对玻璃基材附着的牢固性。
附图说明
图1为本申请应用例1中，光伏玻璃表面的水滴接触角的图片。
图2为本申请应用例2中，光伏玻璃表面的水滴接触角的图片。
图3为本申请应用例3中，光伏玻璃表面的水滴接触角的图片。
图4为本申请应用例4中，光伏玻璃表面的水滴接触角的图片。
图5为本申请对比应用例1中，光伏玻璃表面的水滴接触角的图片。
图6为本申请对比应用例2中，光伏玻璃表面的水滴接触角的图片。
图7为本申请对比应用例3中，光伏玻璃表面的水滴接触角的图片。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本申请作进一步详细说明。
原材料
聚氨酯购自安大华泰，型号为AH200；
丙烯酸树脂购自科思创，型号为A2601；
硅烷偶联剂购自科思创，型号为KH550。
实施例
实施例1
一种太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料，包括如下质量份数的原料：
上述太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将四角型氧化镧与80份异丙醇混合，控制温度为48℃进行水浴加热，同时控制转速为280r/min搅拌30min，完成搅拌后，加入10份十八烷基三氯硅烷继续反应6h，反应完成后，将产物过滤并洗涤，并控制温度为80℃烘干10min，即得改性四角型氧化镧；
(2)将气相二氧化硅与80份异丙醇混合，控制温度为65℃进行水浴加热，同时控制转速为280r/min搅拌30min，完成搅拌后，加入10份十八烷基三氯硅烷继续反应7h，反应完成后，将产物过滤并洗涤，并控制温度为80℃烘干10min，即得改性二氧化硅；
(3)将聚氨酯和丙烯酸树脂混合，并将改性四角型氧化镧、改性二氧化硅与20份异丙醇依次加入聚氨酯和丙烯酸树脂的混合物中，再研磨2h，然后超声分散30min，然后向所得产物中加入聚硅氧烷、石墨烯与硅烷偶联剂，并控制转速为600r/min搅拌2h，搅拌完成后，再进行超声分散30min，即得太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料。
实施例2
一种太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料，包括如下质量份数的原料：
上述太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将四角型氧化镧与80份乙醇混合，控制温度为45℃进行水浴加热，同时控制转速为250r/min搅拌30min，完成搅拌后，加入10份十八烷基三氯硅烷继续反应6h，反应完成后，将产物过滤并洗涤，并控制温度为80℃烘干10min，即得改性四角型氧化镧；
(2)将气相二氧化硅与80份乙醇混合，控制温度为65℃进行水浴加热，同时控制转速为250r/min搅拌30min，完成搅拌后，加入10份十八烷基三氯硅烷继续反应7h，反应完成后，将产物过滤并洗涤，并控制温度为80℃烘干10min，即得改性二氧化硅；
(3)将聚氨酯和丙烯酸树脂混合，并将改性四角型氧化镧、改性二氧化硅与20份乙醇依次加入聚氨酯和丙烯酸树脂的混合物中，再研磨2h，然后超声分散30min，然后向所得产物中加入聚硅氧烷、石墨烯与硅烷偶联剂，并控制转速为600r/min搅拌2h，搅拌完成后，再进行超声分散30min，即得太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料。
实施例3
一种太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料，包括如下质量份数的原料：
上述太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将四角型氧化镧与80份甲醇混合，控制温度为50℃进行水浴加热，同时控制转速为300r/min搅拌30min，完成搅拌后，加入10份十八烷基三氯硅烷继续反应6h，反应完成后，将产物过滤并洗涤，并控制温度为80℃烘干10min，即得改性四角型氧化镧；
(2)将气相二氧化硅与80份异丙醇混合，控制温度为65℃进行水浴加热，同时控制转速为300r/min搅拌30min，完成搅拌后，加入10份十八烷基三氯硅烷继续反应7h，反应完成后，将产物过滤并洗涤，并控制温度为80℃烘干10min，即得改性二氧化硅；
(3)将聚氨酯和丙烯酸树脂混合，并将改性四角型氧化镧、改性二氧化硅与20份乙醇依次加入聚氨酯和丙烯酸树脂的混合物中，再研磨2h，然后超声分散30min，然后向所得产物中加入聚硅氧烷、石墨烯与硅烷偶联剂，并控制转速为600r/min搅拌2h，搅拌完成后，再进行超声分散30min，即得太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料。
实施例4
一种太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料，包括如下质量份数的原料：
上述太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将四角型氧化镧与80份异丙醇混合，控制温度为48℃进行水浴加热，同时控制转速为280r/min搅拌30min，完成搅拌后，加入10份十八烷基三氯硅烷继续反应6h，反应完成后，将产物过滤并洗涤，并控制温度为80℃烘干10min，即得改性四角型氧化镧；
(2)将气相二氧化硅与80份异丙醇混合，控制温度为65℃进行水浴加热，同时控制转速为280r/min搅拌30min，完成搅拌后，加入15份十八烷基三氯硅烷继续反应7h，反应完成后，将产物过滤并洗涤，并控制温度为80℃烘干10min，即得改性二氧化硅；
(3)将聚氨酯和丙烯酸树脂混合，并将改性四角型氧化镧、改性二氧化硅与20份异丙醇依次加入聚氨酯和丙烯酸树脂的混合物中，再研磨2h，然后超声分散30min，然后向所得产物中加入聚硅氧烷、石墨烯与硅烷偶联剂，并控制转速为600r/min搅拌2h，搅拌完成后，再进行超声分散30min，即得太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料。
实施例5
一种太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料，包括如下质量份数的原料：
上述太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将四角型氧化镧与10份异丙醇混合，控制温度为48℃进行水浴加热，同时控制转速为280r/min搅拌30min，完成搅拌后，加入5份十八烷基三氯硅烷继续反应7h，反应完成后，将产物过滤并洗涤，并控制温度为90℃烘干8min，即得改性四角型氧化镧；
(2)将气相二氧化硅与10份异丙醇混合，控制温度为70℃进行水浴加热，同时控制转速为280r/min搅拌30min，完成搅拌后，加入5份十八烷基三氯硅烷继续反应6.5h，反应完成后，将产物过滤并洗涤，并控制温度为90℃烘干8min，即得改性二氧化硅；
(3)将聚氨酯和丙烯酸树脂混合，并将改性四角型氧化镧、改性二氧化硅与10份异丙醇依次加入聚氨酯和丙烯酸树脂的混合物中，再研磨4h，然后超声分散20min，然后向所得产物中加入聚硅氧烷、石墨烯与硅烷偶联剂，并控制转速为500r/min搅拌1h，搅拌完成后，再进行超声分散20min，即得太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料。
实施例6
一种太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料，包括如下质量份数的原料：
上述太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将四角型氧化镧与90份异丙醇混合，控制温度为50℃进行水浴加热，同时控制转速为280r/min搅拌25min，完成搅拌后，加入15份十八烷基三氯硅烷继续反应8h，反应完成后，将产物过滤并洗涤，并控制温度为100℃烘干5min，即得改性四角型氧化镧；
(2)将气相二氧化硅与90份异丙醇混合，控制温度为70℃进行水浴加热，同时控制转速为280r/min搅拌25min，完成搅拌后，加入15份十八烷基三氯硅烷继续反应6.5h，反应完成后，将产物过滤并洗涤，并控制温度为100℃烘干5min，即得改性二氧化硅；
(3)将聚氨酯和丙烯酸树脂混合，并将改性四角型氧化镧、改性二氧化硅与20份异丙醇依次加入聚氨酯和丙烯酸树脂的混合物中，再研磨6h，然后超声分散25min，然后向所得产物中加入聚硅氧烷、石墨烯与硅烷偶联剂，并控制转速为800r/min搅拌1.5h，搅拌完成后，再进行超声分散25min，即得太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料。
应用例
应用例1
将实施例1制备的太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料，涂覆于光伏玻璃表面，在50℃下烘干2h，即得自洁超疏水光伏玻璃。
应用例2
将实施例2制备的太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料，涂覆于光伏玻璃表面，在25℃下静置24h，即得自洁超疏水光伏玻璃。
应用例3
将实施例3制备的太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料，涂覆于光伏玻璃表面，在50℃下烘干2h，即得自洁超疏水光伏玻璃。
应用例4
将实施例4制备的太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料，涂覆于光伏玻璃表面，在25℃下静置24h，即得自洁超疏水光伏玻璃。
对比例
对比例1
一种太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料，包括如下质量份数的原料：
上述太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将四角型氧化镧与80份异丙醇混合，控制温度为48℃进行水浴加热，同时控制转速为280r/min搅拌30min，完成搅拌后，加入5份十八烷基三氯硅烷继续反应6h，反应完成后，将产物过滤并洗涤，并控制温度为80℃烘干10min，即得改性四角型氧化镧；
(2)将气相二氧化硅与80份异丙醇混合，控制温度为65℃进行水浴加热，同时控制转速为280r/min搅拌30min，完成搅拌后，加入5份十八烷基三氯硅烷继续反应7h，反应完成后，将产物过滤并洗涤，并控制温度为80℃烘干10min，即得改性二氧化硅；
(3)将聚氨酯和丙烯酸树脂混合，并将改性四角型氧化镧、改性二氧化硅与20份异丙醇依次加入聚氨酯和丙烯酸树脂的混合物中，再研磨2h，然后超声分散30min，然后向所得产物中加入聚硅氧烷、石墨烯与硅烷偶联剂，并控制转速为600r/min搅拌2h，搅拌完成后，再进行超声分散30min，即得太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料。
对比例2
一种太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料，与实施例2的区别在于，原料中不含氧化镧。
上述太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料的制备方法，与实施例2相同。
对比例3
一种太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料，与实施例2的区别在于，原料中不含硅烷偶联剂。
上述太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料的制备方法，与实施例2相同。
对比应用例
对比应用例1
将对比例1制备的太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料，涂覆于光伏玻璃表面，在50℃下烘干2h，即得自洁超疏水光伏玻璃。
对比应用例2
将对比例2制备的太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料，涂覆于光伏玻璃表面，在24℃下静置24h，即得自洁超疏水光伏玻璃。
对比应用例3
将对比例3制备的太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料，涂覆于光伏玻璃表面，在24℃下静置24h，即得自洁超疏水光伏玻璃。
性能检测试验
对应用例1～4与对比应用例1～3所制备的自洁超疏水光伏玻璃进行接触角、耐酸碱腐蚀测试与附着力测试。
1.接触角测试
利用光学接触角测试仪观察水滴与自洁超疏水光伏玻璃表面之间的接触角角度。
2.耐酸性测试
将待测试的自洁超疏水光伏玻璃浸入盐酸溶液，在25℃环境下静置48h，观察自洁超疏水光伏玻璃表面上的太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料的脱落情况。
3.耐碱性测试
将待测试的自洁超疏水光伏玻璃浸入氢氧化钠溶液，在25℃环境下静置48h，观察自洁超疏水光伏玻璃表面上的太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料的脱落情况。
4.附着力测试
按照《GB/T1720-1979》对待测试的自洁超疏水光伏玻璃进行测试。
上述测试结果记录在表1中。
表1
由上述测试结果可知，本发明制备的太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料，附着力强，耐腐蚀，且涂层疏水效果好，对水的接触角大于150℃，使用后，更加的容易清洁，且改善了光伏玻璃易变得污秽而导致发电效率下降的问题。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (9)
1.一种太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料，其特征在于，包括如下质量份数的原料：
2.根据权利要求1所述的太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料，其特征在于：所述溶液A为异丙醇、甲醇或乙醇中的一种。
3.根据权利要求1所述的太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料,其特征在于：还包括聚硅氧烷，所述聚硅氧烷的质量份数为2～5份。
4.根据权利要求3所述的太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料，其特征在于：所述聚硅氧烷为单端单羟丙基硅油，所述单端单羟丙基硅油的相对分子质量为1000或2000。
5.根据权利要求1所述的太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料,其特征在于：还包括石墨烯，所述石墨烯的质量份数为0.01～1份。
6.根据权利要求1所述的太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料,其特征在于：还包括硅烷偶联剂，所述硅烷偶联剂的质量份数为5～10份。
7.一种如权利要求1-6任一所述的太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将四角型氧化镧与部分溶液A混合，控制温度为45～50℃进行水浴加热，同时控制转速为250～300r/min搅拌25～30min，完成搅拌后，加入十八烷基三氯硅烷继续反应6～8h，反应完成后，将产物过滤并洗涤，并控制温度为80～100℃烘干5～10min，即得改性四角型氧化镧；
(2)将气相二氧化硅与部分的溶液A混合，控制温度为65～70℃进行水浴加热，同时控制转速为250～300r/min搅拌25～30min，完成搅拌后，加入十八烷基三氯硅烷继续反应6.5～7h，反应完成后，将产物过滤并洗涤，并控制温度为80～100℃烘干5～10min，即得改性二氧化硅；
(3)将聚氨酯和丙烯酸树脂混合，并将改性四角型氧化镧、改性二氧化硅与溶液A依次加入聚氨酯和丙烯酸树脂的混合物中，再研磨2～6h，然后超声分散20～30min，即得太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料。
8.根据权利要求7所述的太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，完成超声分散后，向改性四角型氧化镧、改性二氧化硅、溶液A、聚氨酯和丙烯酸树脂的混合物中加入聚硅氧烷，并控制转速为500～800r/min搅拌1～2h，完成搅拌后，再超声分散20～30min，即得太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料。
9.根据权利要求7所述的太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，完成超声分散后，向改性四角型氧化镧、改性二氧化硅、溶液A、聚氨酯和丙烯酸树脂的混合物中加入石墨烯和硅烷偶联剂，并控制转速为500～800r/min搅拌1～2h，完成搅拌后，再超声分散20～30min，即得太阳能光伏玻璃超疏水自洁材料。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110104811A1 (en) * | 2008-01-22 | 2011-05-05 | Olivier Raccurt | Coated and functionalized particles, polymer containing same, method for preparing same and uses thereof |
| CN106519949A (zh) * | 2016-10-17 | 2017-03-22 | 湖北大学 | 一种聚氨酯自清洁涂料及其制备方法 |
| WO2018086172A1 (zh) * | 2016-11-08 | 2018-05-17 | 苏州蓝锐纳米科技有限公司 | 一种纳米超疏水涂层及其生产工艺 |
| CN109777260A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-05-21 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 一种将传统涂料转变为超疏水涂料的方法 |
| CN111019456A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-04-17 | 昆明理工大电力工程技术有限公司 | 一种耐久性超疏水三防涂料及其制备方法和使用方法 |
| CN111868124A (zh) * | 2018-03-23 | 2020-10-30 | 株式会社资生堂 | 核-壳型聚合物颗粒 |
-
2021
- 2021-01-28 CN CN202110117502.2A patent/CN112812642A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110104811A1 (en) * | 2008-01-22 | 2011-05-05 | Olivier Raccurt | Coated and functionalized particles, polymer containing same, method for preparing same and uses thereof |
| CN106519949A (zh) * | 2016-10-17 | 2017-03-22 | 湖北大学 | 一种聚氨酯自清洁涂料及其制备方法 |
| WO2018086172A1 (zh) * | 2016-11-08 | 2018-05-17 | 苏州蓝锐纳米科技有限公司 | 一种纳米超疏水涂层及其生产工艺 |
| CN111868124A (zh) * | 2018-03-23 | 2020-10-30 | 株式会社资生堂 | 核-壳型聚合物颗粒 |
| CN109777260A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-05-21 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 一种将传统涂料转变为超疏水涂料的方法 |
| CN111019456A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-04-17 | 昆明理工大电力工程技术有限公司 | 一种耐久性超疏水三防涂料及其制备方法和使用方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 中国科学技术协会等: "《2016-2017稀土科学技术学科发展报告》", 30 June 2018, 科学普及出版社 * |
| 叶信宇等: "《稀土元素化学》", 31 March 2019, 冶金工业出版社 * |
| 林娇等: "稀土增强树脂基摩擦材料的摩擦磨损性能研究", 《润滑与密封》 * |
| 郑水林: "《粉体表面改性 第2版》", 31 August 2003, 中国建材工业出版社 * |
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