粘结MoS2基钼固体润滑膜的抗承载能力和耐速度性能研究EI

为了探讨粘结MoS2基固体润滑膜在干摩擦条件下的抗承载能力和耐速度性能,使用国产的环一块摩擦磨损试验机在干摩擦下对粘结MoS2基固体润滑膜在不同载荷和不同速度试验条件下的摩擦磨损性能进行了研究.试验结果表明:粘结MoS2基固体润滑膜的承载能力有高达2100N,在0.512～3.84m/s的滑动速度范围内具有良好的抗磨减摩性能.对转移膜的研究结果表明高载高速试验条件有利于促进对偶表面生成高质量的转移膜.粘结MoS2基固体润滑膜具有良好的抗承载能力和耐速度性能的机理应归结于在摩擦过程中对偶表面高质量转移膜的生成.     

铝质基体上阳极氧化膜粘结固体润滑膜性能研究

在LY17铝基阳极氧化膜表面采用涂装工艺粘结了含纳米Al2O3的固体润滑膜,形成了阳极氧化膜与固体润滑膜的复合膜.考察了该复合膜的力学性能与摩擦学性能,并探讨了其摩擦机理.结果表明,复合膜由于次表层阳极氧化膜与表层固体润滑膜的共同作用,使摩擦系数从0.76降为0.12,使对偶件磨损量几乎降为0,耐磨寿命延长到2倍以上.次表层阳极氧化膜提供了有效的硬度支撑及良好的结合强度,表层固体润滑膜中纳米粒子与二硫化钼基的协同作用表现出了优良的润滑性能和抗磨损性能.     

环氧树脂粘接润滑涂层摩擦学特性

为研究环氧树脂粘接固体润滑涂层的摩擦磨损性能及机理,采用端面摩擦磨损试验机在干摩擦变载荷条件下进行了该涂层的摩擦磨损性能试验与分析,结果表明,试验初期涂层表面的环氧树脂与钢对偶件直接接触,减摩润滑效果不佳;随着载荷的增加与时间的延长,涂层表面逐渐形成固体润滑保护薄膜以及在对偶件表面形成转移润滑层,涂层进入稳定摩擦磨损阶段并显示出优异的减摩润滑性能;当载荷超过涂层承载能力时,涂层表面磨损加剧,直至涂层剥落、失效。     

磷酸二氢铝粘结固体润滑膜性能研究

无机粘结固体润滑膜与有机粘结膜相比耐高温性能优良。喷涂制备了磷酸二氢铝粘结石墨固体润滑膜,在M-2000磨损试验机上测试了涂膜在载荷100N干摩擦条件下的环块接触磨损性能并通过扫描电镜观察了磨损前后表面形貌。磨损试验表明,涂膜经过高温烘烤有利于脱除部分水分,组织更致密,其中纯石墨涂膜经过高温烘烤之后磨损量和磨损率均最低,在50min试验周期内磨损率为0.038mg/m(单位行程磨损量);在涂膜中适当添加无机颗粒有利于形成海岛结构增强体,阻止裂纹扩展。     

WS_2和MoS_2溅射膜在油润滑下的摩擦学行为

1前言目前，WS2溅射膜在固体润滑方面的应用研究开展得还较少，而MoS2溅射膜作为一种固体润滑剂则得到了较为广泛的研究和应用[1-4]。但是，以往的工作主要集中在干膜润滑，或将其用作边界股来进行研究[5-8]。空心圆柱滚子轴承[9]优保持架，满装滚子，采用稀油润滑。为降低相邻滚动体间因转动方向相反产生的摩擦，滚动体表面需要溅射固体润滑膜。但当它们与内外环间润滑条件较好，且同时存在溅射固体润滑膜时，其在摩擦中的行为和作用如何尚不清楚。为此，在充分供油的前提下，用球盘试验机对上述两种溅射膜的摩擦学特性进行了试验研究。…     

45钢的黏结型激光微织构表面摩擦学性能及固体润滑机理分析

采用二极管泵浦声光调Q Nd:YAG激光器在45钢表面进行织构化处理,对填充不同质量分数聚酰亚胺(PI)的MoS2复合固体润滑剂织构试样在销-盘线接触摩擦磨损试验机上进行了不同工况下的滚动摩擦性能实验.利用扫描电子显微镜观察和分析材料磨损形貌和元素分布.结果表明:填充黏结型MoS2复合固体润滑剂织构表面的摩擦因数均随着载荷和转速的增大而减小,其中MoS2+20％(质量分数)PI复合润滑剂具有最佳的减摩性能.在线接触滚动过程中,存在氧化磨损、磨粒磨损和黏着磨损.高速重载能促进转移膜在对偶面形成,显示出良好的减摩性能.     

聚合物基复合材料摩擦过程的界面迁移特性

系统介绍了聚合物基复合材料在摩擦过程中的界面迁移--转移膜的形成及其影响因素,得出如下规律:聚合物与对偶件滑动接触时都会发生界面迁移,导致对偶件表面形成一层转移膜.填料对转移膜的形成有促进或减弱的作用,从而减小或增大材料的摩擦系数,提高或降低材料的耐磨性;并且填料对于转移膜粘结强度的贡献与磨损率有着强烈的关联,粘结强度大则磨损率小,粘结强度小则磨损率变大.对偶件表面粗糙度对转移膜的生成也有很大影响,适当的粗糙度会促使偶件表面形成较均匀、连续且致密的复合材料转移膜,此时复合材料的磨损率也最低.滑动速度、载荷、湿度等对转移膜的生成都有重要影响.     

MoS2含量对聚酰亚胺复合膜摩擦性能的影响

为降低PI膜的摩擦系数,在PI中加入不同质量比例的MoS2作为减摩相制备复合润滑膜.考察不同MoS2含量复合膜的机械性能和摩擦性能,研究复合膜表面Mo元素分布.结果显示加入量为30%的MoS2在复合膜表面富集,且分布较为均匀,在此配比下的复合膜能够在保证机械性能的基础上有效降低摩擦系数,随载荷的增加,摩擦系数稳定.     

炭纤维增强聚醚醚酮复合材料在水润滑下的摩擦学行为

考察了炭纤维及PTFE增强PEEK复合材料在干摩擦和水润滑下的摩擦学性能,并研究了该复合材料在两种条件下的磨损机理.结果表明,干摩擦下复合材料的摩擦系数和磨损率随负荷的增加不断减小;水润滑下复合材料的摩擦系数随负荷的变化不大,磨损率随负荷的增加而增大.干摩擦下,复合材料的磨损以粘着磨损和磨粒磨损为主.水润滑条件下,磨损表面比较光滑,仅有微切削的痕迹,磨损方式以轻微磨粒磨损为主.干摩擦条件下,摩擦对偶表面仅有轻微的犁沟形成,表面形成一层薄而均匀且结合紧密的转移膜.水润滑下,对偶表面犁沟较深,犁削作用明显,转移膜的形成被明显抑制.水的冷却作用使得向摩擦对偶的粘着转移明显减轻,同时由于摩擦表面吸附水膜的边界润滑作用,显著改善复合材料的摩擦磨损性能.     

Al2O3/TiC/CaF2陶瓷的摩擦磨损及自润滑膜的形成机理研究

采用热压烧结工艺制备了Al2O3/TiC/CaF2(ATF)陶瓷材料,在环-块式摩擦磨损试验机上与硬质合金配副对其进行了摩擦磨损性能实验,并分析了自润滑膜的形成过程和机理.结果表明:ATF自润滑陶瓷材料的摩擦系数随CaF2含量的增加而降低;当CaF2含量小于10%(质量分数)时,磨损率随着CaF2含量的增加而降低;当CaF2含量继续增加时,Al2O3/TiC/CaF2磨损率随CaF2含量增加而迅速升高.SEM照片表明在摩擦表面明显地形成了自润滑膜,这层润滑膜存在于摩擦副之间,从而明显地降低摩擦系数.ATF自润滑陶瓷材料中的固体润滑剂在摩擦热和摩擦力作用下,析出摩擦表面,当大量固体润滑剂析出并在摩擦表面拖覆时,便形成了自润滑膜.由于机械应力和热应力的共同作用,自润滑膜在反复摩擦下会产生裂纹,从而导致其破坏、脱落.在脱落部位,重新进入了自润滑膜的再生阶段,这样就形成了自润滑膜的生成、破损、脱落与再生的循环过程.     

射频溅射MoS2,WS固体润滑膜在脂润滑下的摩擦学特性

用球－盘试验机研究了射频溅射ＭｏＳ２，ＷＳ２固体润滑膜在脂润滑下的摩擦学特性，并用ＸＰＳ，ＳＥＭ和ＥＤＸ等方法进行了分析．结果指出，在锂基脂润滑下，表面溅射ＭＯＳ２薄膜后摩擦系数降低，擦伤载荷成几倍或几十倍增长，尤其在高滑动速度下效果更加明显，可在一定载荷范围内代替２＃主轴油进行润滑，摩擦中ＭＯＳ２膜表层组织很容易剥落，摩擦中与基体结合较牢的主要是表面下的有效膜厚。因而在本试验条件下两种厚度ＭＯＳ２膜的摩擦学性能基本无差别，溅射ＷＳ２膜中含氧量很高，且在整个膜层中均以ＷＯ３存在，因此减摩效果不理想。     

磁控溅射MoS2/WS2复合薄膜的工艺与摩擦学性能研究

采用MoS2/WS2复合靶材在不锈钢和硅基片上溅射MoS2/WS2纳米薄膜,通过多次实验,得到溅射MoS2/WS2薄膜的最佳工艺如下:溅射气压4.0Pa,靶基距为70mm,溅射功率为150W,溅射时间为3h.使用X-射线衍射仪,能谱仪,扫描电子显微镜对薄膜的成分和结构进行分析.采用HH-3000薄膜结合强度划痕试验仪,纳米压痕测试系统,UNT-3摩擦磨损试验机对薄膜进行机械性能和摩擦磨损性能分析,结果表明:在大气环境中,WS2/MoS2 复合薄膜摩擦性能要优于纯MoS2薄膜.     

Synergistic effects of metals co-sputtered with MoS2

Sputtered MoS₂ films providing satisfactory lubricating properties can be achieved by proper control of processing parameters. The sputtering process is ideally suited to applications which require very thin films of MoS₂ as it yields coatings with excellent substrate adhesion and which have endurances per unit thickness in excess of those of conventional dry film coatings. Sputtered interfacial coatings of other materials can be deposited onto certain substrates to enhance lubricating qualities and adherence.In the work presented here, the evaluation method was a sliding friction test run at a normal load of 63.4 kgf and a speed representing 800 load applications per minute. With this set of test parameters sputtered MoS₂ films produced under widely reported process parameters manifest irregular coefficients of friction and variability of endurance. The films also exhibit time-related changes in their coefficients of friction which stabilize from 6 to 12 h after sputtering. The observed irregularities are not peculiar to any particular method of sputtering and are most probably caused by residual stresses or inhomogeneous crystal growth as the film increases in thickness.The observed frictional instabilities and irregularities can be eliminated or greatly reduced by the codeposition of certain metals with MoS₂. These metal additives appear to increase the size of the acicular crystallites by approximately 35%, and in appropriate concentrations they provide synergistic effects such as a lowering of the coefficient of friction and an increase in the endurance per unit thickness.The ability to vary the ratio of metals to MoS₂ enables films to be produced which are controllably harder than those obtained with MoS₂ alone. Up to about 10% the metal additives do not adversely affect the lubricating qualities. The codeposited films have stable coefficients of friction with increased endurance per unit thickness and are clearly superior to standard sputtered MoS₂ films.     

金属硫化物及石墨填充PTFE 复合材料的摩擦磨损性能研究

利用MHK-500 型环-块磨损试验机, 对MoS₂、CuS、PbS 及石墨(添加量均为30 vo l% )填充的聚四氟乙烯(PTFE) 复合材料在干摩擦条件下与GCr15 轴承钢对摩时的摩擦磨损性能进行了较为系统的研究, 并利用扫描电子显微镜(SEM ) 和光学显微镜对PTFE 复合材料的磨屑和摩擦磨损表面进行了观察。结果表明, 添加石墨降低了PTFE 的摩擦系数, 而添加MoS₂、CuS 及PbS则增大了PTFE 的摩擦系数; 同时, 添加MoS₂、CuS、PbS 及石墨均可将PTFE 的磨损量降低2 个数量级, 其中以PbS 的减磨效果为最好, 而MoS₂ 的减磨效果则最差。      

摩擦表面MoS2润滑膜的显微结构分析

为探讨ＭｏＳ２／Ｎｉ复合材料的自润滑机理，采用薄膜分离技术从摩擦表面提取了ＭｏＳ２润滑膜，在透射电镜下研究其显微结构。结果表明，润滑膜中的ＭｏＳ２具有择优取向，其基础面科行于摩擦表观，形成了助于于润滑作用的织构。     

Laboratory Assessment of Lubricants for Wheel/Rail Lubrication

The antiwear properties of two wheel/rail lubricating oils were tested and compared on an Amsler machine. Under same testing conditions, oil A (developed by authors) showed much better wear resistance and higher load-carrying capacity than oil B (imported from abroad). The X-ray diffraction (XRD) analyses of the worn surfaces showed that different extreme pressure (EP) lubricating films were formed on the surfaces when the rollers were lubricated with different oils under boundary Iubrication condition. The EP film of oil A was a composite film containing three compounds, FeO, FeSx and FeP, while oil B formed only a simple EP film of FePO4. The composite EP film showed lower shear strength and better antiwear property than the simple EP film,which brought about different wear resistance of the two wheel/rail lubricating oils.     

不同测试条件下TiN薄膜的摩擦学特性研究

采用电弧离子镀技术在45#钢衬底表面沉积了TiN薄膜.用显微硬度计测试了薄膜的硬度,用球一盘式摩擦磨损试验机评价了在不同测试条件下(干摩擦,水润滑,油润滑)TiN薄膜的摩擦学性能,用表面轮廓仪测试了磨痕处的磨痕轮廓,用配有能谱仪(EDS)的扫描电镜(SEM)观察和测试了磨痕形貌和磨痕处主要化学元素组成.结果表明,相对于干摩擦,水润滑和油润滑条件下,TiN薄膜的摩擦系数和磨痕深度都有明显降低的趋势.干摩擦条件下,薄膜表现为磨粒磨损和氧化磨损;水润滑条件下,薄膜表现为疲劳磨损,水对薄膜起到边界润滑作用;油润滑条件下,薄膜几乎无磨损,油起到流体润滑作用.     

The Overcoat Oil Lubrication of Microarc Oxidation Coating on Al Alloy by Liquid Plasma Technique

Ceramic coatings were deposited on 2Al2 alloy with a 100 kW micro-arc oxidation equipment consisting of a potential adjustable ac power supply and alkali electrolyte. The structure of the micro-arc oxidiation coatings was examined using scanning electron microscopy and transmission electron microscopy. The tribological properties of the coatings sliding against steel under the drop and adsorption lubrication of liquid paraffin were evaluated with a Timken tester. The lower friction coefficient of 0.14 and longer wear life of 2450 m of overcoat were observed for the polished micro-arc oxidation coating of 180μm thick at a sliding speed 2. 50 m/s and load 1500 N. This is because the coating has an interlayer of suitable porosity and thickness, which helps to improve the deposition of lubricants and endure the higher load. In other words, the oil is able to adsorb in the porous holes of the overcoat and provided the lubrication of micro reservoir during friction, and the compact and relatively hard interlayer of oxidation coating is able to support heavy load and prevent the oil lubricating film from damage.     

润滑剂对Ti（CN）陶瓷摩擦学性能的影响

在销－盘试验机上考察了干摩擦、水润滑及油润滑条件下Ｔｉ（ＣＮ）／４５＾＃钢摩擦副的磨擦磨损性能。Ｔ ｉ（ＣＮ）陶瓷的磨损主要由粘着剥东和微断裂引起。水对该摩擦副的摩擦性能无明显改善，但能明显地上陶瓷的磨损。