固体润滑剂对磁流变液摩擦性能的影响

从磁流变液的配方设计入手,采用四球摩擦磨损实验机研究了不同类型的固体润滑剂对磁流变液摩擦性能的影响,并考察了固体润滑剂在不同触变剂体系和不同基础油体系磁流变液中的配伍性,记录了摩擦系数随时间的变化曲线。结果表明,无机层状结构类固体润滑剂和高分子化合物类固体润滑剂的加入均能有效地改善磁流变液的润滑性能,其中MoS2在无机层状结构类固体润滑剂中的润滑效果最佳,氮化硼的润滑效果最差。固体润滑剂在以SiO2为触变剂的磁流变液体系中的减摩效果优于以高岭土为触变剂的磁流变液体系。与硅油磁流变液体系相比,在矿物油磁流变液体系中聚四氟乙烯和氮化硼能能起到明显的润滑效果,MoS2和石墨的润滑效果变弱。     

添加剂对羰基铁磁流变液的摩擦磨损特性的影响

采用四球摩擦磨损试验机考察了羰基铁磁流变液中添加剂对摩擦曲线、摩擦系数、磨斑直径、最大无卡咬负荷岛和烧结负荷如的影响，用扫描电子显微镜观察了磨痕表面形貌。结果表明，SiO2或粘土等触变剂使磁流变液的润滑性能降低。通过添加有机钼等固体润滑荆可以提高磁流变液的润滑性能，但随着负荷的增大，含各类添加剂的磁流变液的摩擦系数和磨斑直径趋于一致。磁流变液的磨粒磨损的机理主要为微观切削，表现为沟犁效应。羰基铁磁流变液的边界润滑性能主要取决于基础油的特性．     

磁流变体材料稳定性和润滑性能研究

通过触变剂与表面活性剂复合使用,同时对磁性悬浮相表面进行适当的处理,并加入适当的固体润滑剂合成了一种稳定性和润滑性能良好的磁流变体材料,该磁流变体材料性能为:0η≤1000mPa.s,τ0.5T≥60kPa,半个月内无明显沉降,无板结,“四球机法”测量其润滑性能为磨斑直径<2.75mm,该类型磁流变液用于磁流变阻尼器200万次振动试验取得了理想的试验效果。     

稳定型磁流变体材料研究

同时利用触变剂、表面活性剂和固体润滑剂对磁性悬浮相进行适当的处理,采用机械分散和高速乳化分散工艺合成了一种稳定型磁流变液,测试结果表明,该磁流变液具有较低的零场粘度(η0≤1000mPa·s),理想的饱和磁化强度和较高的剪切应力(τ5000Gs＞60kPa),良好的抗沉降、团聚稳定性和润滑减磨性能,并通过了磁流变液阻尼器300万次振动试验,取得了理想的结果.     

触变剂对硅油基磁流变液摩擦磨损性能的影响

选择高岭土和纳米二氧化硅为触变剂,考察了触变剂类型及含量对硅油基磁流变液的摩擦磨损性能的影响,记录了摩擦系数随时间的变化曲线,测量了磨斑直径,采用SEM观察了磨斑的表面形貌,分析了磨损机理。结果表明,纳米二氧化硅在磁流变液中的抗磨性能优于高岭土。随着二氧化硅含量的增加,磁流变液的润滑性能变差,而磁流变液的抗磨性能在二氧化硅含量为1%时出现最佳值。硅油基磁流变液的磨损机理为三体磨粒磨损,触变剂的加入对磁流变液的磨损形式没有影响,但改善了磨损环境。     

文摘索引

自身润滑性烧结合金──《真空》,1979,No.7,279-281(日文) 油脂类是最普通的润滑剂,但有时在真空中和高温中或是为了防止油的污染而不能使用。这时用石墨、二硫化钼,氮化硼、四氟化乙烯等固体润滑剂代替。石墨和氮化硼摩擦系数达0.3～0.5,几乎不能使用。塑料类不耐高温。二硫化钼从来用有机或无机结合剂,在衬底上镀上薄膜后才能使用。由于膜厚一般不超过十几微米,耐用时间短,又易于磨损。为了改进这种缺点,日本东芝公司研制一种自身润滑性烧结合金。这种MoS2、WS2基烧结合金,由室温到高温具有优良的摩擦和摩耗特性,能在重的载荷下使用,并…     

无机粘结固体润滑膜的研究进展

无机粘结固体润滑膜能显著降低摩擦系数,降低高温磨损并提高传动效率.剖析了硅酸盐、硼酸盐、磷酸盐3类无机粘结剂的结构特点与综合性能,重点结合无缝钢管热轧分析了磷酸盐粘结固体润滑膜的研究进展,再进一步对比分析了从层状材料、氟化物、软金属和氧化物、无机含氧酸盐到自修复润滑添加剂等方面的减摩与自修复作用机理;最后展望了无机粘结...     

羰基铁粉性质对磁流变液摩擦磨损性能的影响

选用7种羰基铁粉通过机械球磨法制备磁流变液,利用四球摩擦实验机测试不同荷载和转速条件下磁流变液的摩擦系数,观察并计算磨斑直径,用电子显微镜(SEM)观察磨斑形貌,分析羰基铁粉表面类型、包覆和粒径对磁流变液摩擦磨损性能的影响。结果表明,磷化型羰基铁粉制备的磁流变液摩擦磨损性能优于还原型,羰基型最差;纳米Si O2包覆羰基铁粉能够有效降低磁流变液的摩擦磨损;低荷载条件下,磁流变液摩擦磨损性能受羰基铁粉粒径影响较大,在一定范围内减小粒径能够改善润滑性能,而随着荷载升高,这种影响逐渐减小。     

纳米SiO2/黄原胶复合触变剂对磁流变液性能的影响

本工作利用黄原胶包覆改性纳米气相SiO_2颗粒,制备了纳米SiO_2/黄原胶复合触变剂,研究了复合触变剂对磁流变液流变性能、黏弹性和悬浮稳定性的影响。结果表明:黄原胶大分子在纳米SiO_2颗粒表面形成了稳定的有机包覆层,含有复合触变剂的磁流变液在磁场下表现出了较高的剪切应力和屈服应力。黏弹性测试结果表明,无场条件下磁流变液具有较宽的线性黏弹区,而在外磁场作用下,加入复合触变剂的磁流变液内部形成了更加牢固的磁致链束结构,流动点变大,变形耗能增加。通过自然沉降法对磁流变液的悬浮稳定性进行测试,结果发现添加复合触变剂的磁流变液悬浮稳定性得到了进一步提升。     

不同粒径SiO_2粒子对磁流变液性能的影响

分别以不同粒径的SiO2粒子作为触变剂,以羰基铁粉为磁性颗粒,制备了矿物油基磁流变液。通过测量零场粘度、流变曲线、沉降率,以及摩擦系数等,考察了SiO2的粒径对磁流变液流变特性、稳定性以及摩擦学性能的影响。实验结果表明,(1)中等粒径的SiO2作为触变剂会明显增加磁流变液的零场粘度;(2)小粒径SiO2粒子的填补空隙作用,使得磁流变液在强磁场下磁致剪切应力明显增强;(3)磁流变液的沉降稳定性随着粒径的增大而明显改善,再分散性能下降;(4)较大粒径(100 nm)的SiO2粒子的磁流变液表现出良好的减摩性能。     

中科院兰州化物所:类金刚石薄膜的润滑研究取得新进展

中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室空间润滑材料研究组在类金刚石(DLC)薄膜材料润滑应用方面取得了系列进展。研究发现,DLC薄膜材料具有优异的减摩和抗磨性能,但传统摩擦副用润滑剂并不适合DLC摩擦副,或者说,     

磁流变液润滑浮环轴承及其在转子振动控制中的应用

利用自制磁流变液及其可控简单、成本低等优点,提出了一种使用磁流变液润滑的可控浮环轴承。采用Herschel-Bulkley模型对包含剪切稀化效应的磁流变液剪切特性进行了建模;通过自制的磁流变仪测试系统测试并识别了所制磁流变液的模型参数;利用识别的参数分析了磁流变液润滑浮环轴承的动态特性及可控性;分析了采用此种轴承的转子系统的抑振效果。结果表明,磁流变液润滑浮环轴承在外加磁场后有较好的振动抑制作用。同时,相较于磁流变液润滑普通滑动轴承,磁流变液润滑浮环轴承有更好的抑振效果,且减小了轴颈摩擦力矩,降低了摩擦功耗。     

浸渗型TiC/FeCrWMoV金属陶瓷高温自润滑特性及其润滑机理

采用熔融固体润滑剂和微孔金属陶瓷预制体的真空压力浸渗复合技术,制备出浸渗型互穿网络结构TiC/FeCrWMoV系高温自润滑复合材料。利用XP型高温摩擦磨损试验机考察其摩擦磨损性能,运用扫描电子显微镜(SEM)、光电子能谱(EDXA)和X射线衍射(XRD)分析磨损表面成分、形貌和结构,探讨了该材料的高温自润滑机理。结果表明:高温摩擦磨损过程中,浸渗于复合材料微孔中的固体润滑剂扩散析出,并在摩擦表面形成含有PbWO4、PbO、SnWO4、Ag2WO4、Ag3Sn等氧化物和金属间化合物的润滑膜是其在高温下具有良好自润滑性能的主要原因;摩擦界面的微孔结构是影响浸渗复合式高温自润滑材料摩擦过程中润滑膜完整性的主要因素。Pb-Sn-RE三元系复合固体润滑剂中加入Ag元素可以防止润滑膜表层开口孔隙的封闭,有助于浸渗复合式高温自润滑复合材料孔隙中固体润滑剂的持续扩散析出,以保证摩擦磨损过程中润滑膜的持久性和完整性。     

不同表面处理对灰铸铁摩擦学性能的影响

分别对灰铸铁样件进行磷化处理、磷化+纳米铁基离子表面处理、磷化+二硫化钼粘结固体涂层处理,在浸油润滑条件下,采用万能摩擦试验机,考察灰铸铁在不同表面处理下的摩擦磨损性能。试验结果表明,磷化+二硫化钼粘结固体涂层试件的摩擦系数最低,稳定在0.125左右,并出现少量的粘着磨损和磨粒磨损。     

梯度自润滑复合材料在不同滑动摩擦下的摩擦学特性

梯度自润滑复合材料是一种新型润滑材料,利用粉末冶金工艺设计和制备了该材料,考察了其在不同摩擦条件下的摩擦学特性,并对其摩擦磨损机理进行了分析和研究.结果表明:梯度自润滑复合材料随着复合固体润滑剂含量的增多,摩擦学性能明显改善,但润滑剂含量过高将导致材料表面硬度过低;该材料适用于高载倚下的润滑部件;脂润滑条件下,复合固体润滑剂与润滑脂结合在摩擦面上形成的膏状润滑膜使梯度自润滑复合材料的摩擦学性能显著改善;在脂润滑高载荷条件下,梯度自润滑复合材料的磨损主要发生在磨损初期,之后磨损极小,摩擦系数也趋于减小.     

MoS_2、Graphite基聚酰亚胺润滑薄膜的制备及其性能研究

以聚酰胺酸(PAA)为有机粘结剂,二硫化钼(MoS_2)和石墨为无机固体润滑剂,利用简单有效的旋涂工艺在铝合金表面制备了MoS_2基自润滑聚酰亚胺(PI)复合薄膜,并对复合润滑薄膜的力学、热学和摩擦学性能进行了表征。实验结果表明,复合润滑薄膜与纯PI薄膜相比,具有更好的热学和力学性能;单独加入MoS_2和石墨所制备的复合润滑膜均能有效降低PI薄膜的摩擦系数;由于MoS_2与石墨的协同作用,使得PMG复合薄膜的摩擦系数在所有润滑薄膜中最低,为0.153。     

特种润滑材料研究进展简述(英文)

虽然有些情况下使用气体润滑,但一般认为润滑材料主要包括液体和固体润滑材料。根据使用环境和润滑材料特性,润滑材料可以划分为许多类。特种润滑材料顾名思义是指具有比常规润滑材料更为优异特性的润滑材料。通过分子结构、体相结构设计和复合提升润滑特性一直是制备新型润滑材料的主要途径。对于液体润滑剂和有机分子薄膜,常常将新型分子结构设计和摩擦化学机理探讨结合在一起以发展润滑材料。比如,作为可能的新型润滑剂,离子液体的评价主要通过考察不同官能团和摩擦过程中发生的摩擦化学机制,以指导合成新型离子液体。有机薄膜的摩擦学特性强烈依赖于薄膜分子结构和构造结构。对于经典固体润滑材料,常考虑体相结构设计和复合方法提高或调整摩擦磨损特性。类富勒烯结构的出现赋予类金刚石薄膜更高的弹性和更低的摩擦系数,而金属掺杂能够降低内应力并在有些情况下改善薄膜环境敏感度。由于合成新型聚合物润滑材料比较困难,因此,共混和无机纳米颗粒的添加成为制备良好力学性能和耐磨损特性聚合物润滑材料所采取的方法。高温润滑材料,特别是从室温到高温(1000℃及以上)均具有良好润滑特性的润滑材料的发展依然是一个大的挑战。具有高温稳定性的稀土和陶瓷填充金属是目前设计制备高温润滑材料的主流方法。通过摩擦磨损特性的考察可以获得对润滑材料的表观判断,而基于磨损表面反应物质的分析对摩擦过程中发生在表面的摩擦物理化学机制的探究则是了解润滑材料服役特性和机制的主要手段,也是设计制备新型润滑材料依赖的主要思想来源。     

PTFE/MoS_2改性PA6/TiO_2的力学和摩擦磨损性能

通过熔融共混的方法制备了复合固体润滑剂聚四氟乙烯/二硫化钼(PTFE/MoS_2)改性聚酰胺6/二氧化钛(PA6/TiO_2)复合材料,研究了复合材料不同测试条件下的摩擦磨损性能、摩擦磨损机理,静态及动态力学性能、熔融结晶性能。结果表明,复合固体润滑剂能显著降低PA6/TiO_2的摩擦系数,并在合适条件下提高耐磨性;加入PTFE/MoS_2,复合材料冲击强度提高,拉伸强度不变;储能模量和玻璃化转变后的损耗模量增大,玻璃化转变温度降低,结晶度降低。     

KZ-400离子束刻蚀装置设计中的若干真空问题

本文解决了KZ-400离子束刻蚀装置设计中遇到的若干真空问题.通过抽速计算选择了合理的真空配置;用有限元分析软件ANSYS计算了真空室的受压形变,优化了真空室的结构,采取了合理的误差补偿措施;并通过摩擦润滑试验和质谱分析检测了二硫化钼润滑剂的真空润滑性能,解决了工作台扫描运动的有效润滑.     

轮缘固体润滑剂对轮轨减摩及损伤性能影响

用MMS-2A滚动摩擦磨损试验机完成试验工作,对比干态和3种不同固体润滑剂作用工况,分析干态和3种不同固体润滑剂作用后的轮轨摩擦性能和固体润滑剂的有效作用时间,探究固体润滑剂对轮轨摩擦性能的影响;分析不同工况下轮轨表面磨损量和表面裂纹,同时对裂纹的长度、角度、深度进行统计,分析固体润滑剂作用对轮轨损伤性能影响。结果表明:固体润滑剂具备减摩润滑作用,其中1号效果最佳,将干态下的摩擦系数0.5降低到0.2左右;固体润滑剂通过降低接触界面的摩擦系数减小轮轨界面的切向摩擦力,降低轮轨表面的磨损量,其中固体润滑剂1降低车轮和钢轨的磨损量最大,分别降低95.3%和97.1%;固体润滑剂主要通过抑制疲劳裂纹的长度来抑制轮轨疲劳裂纹的生长和扩展,通过正应力挤压作用使轮轨表面疲劳裂纹开口紧闭,缓解裂纹根部分支现象,有效抑制轮轨疲劳裂纹生长与扩展行为.