镍-铬基自润滑复合材料的制备及性能

利用粉末冶金法制备出了组织均匀、致密的镍-铬基自润滑复合材料,对其组织和性能进行了研究.结果表明:室温下,当MoS2和LaF3的质量分数分别为20%和5%时,复合材料的摩擦磨损性能最好,即协同效应最优;摩擦因数随着载荷的增大而降低,随着转速的增大先降低后增大.摩擦过程中下,其减摩机理是复合材料表面MoS2膜的连续生成和对偶面上形成的转移膜.适量LaF3的加入,有助于提高复合材料的耐磨性.     

核电用蒸汽发生器减摩板的开发与性能

根据某核电厂蒸汽发生器技术要求,以合金化改性灰铸铁为基体,装配石墨作润滑材料制备了铸铁/石墨复合减摩板;并对复合减摩板进行了显微组织分析、力学性能试验和摩擦磨损试验。结果表明:基体铸铁的压缩屈服强度为790 MPa,单片减摩板的极限承载能力为49 770kN,可以对核电蒸汽发生器起到足够的支撑作用;复合减摩板在低于6 500kN载荷下运动1 000次以内时摩擦因数稳定,均低于0.15,磨损量不足0.13mm,具有良好的承载和减摩性能,满足核电蒸汽发生器减摩板技术要求。     

机械合金化改性硫化亚铁/铜合金粉末的特性

为了解决FeS/Cu粉末冶金复合材料中FeS易团聚以及界面结合差的问题,采用机械合金化技术制备了FeS/Cu复合材料粉末。利用扫描电镜、X射线衍射仪、金相显微镜等对不同球磨时间的质量分数为6%的FeS/Cu合金粉末的混合特性、压制特性及烧结后的力学性能进行检测和分析,结果表明：机械合金化可有效改善FeS颗粒与基体合金粉末的混合均匀性,烧结后材料的密度、硬度均得到提高,FeS和Cu界面结合良好;由于FeS颗粒均匀弥散地分布在铜合金基体中,割裂了基体材料的连续性,反而使复合材料的韧性和压溃强度有所降低。     

乏油环境下氧化铝填充氟橡胶的高温摩擦性能研究

为了探究高温乏油环境下氟橡胶（FKM）摩擦性能的变化规律并改善其摩擦性能，在FKM中加入氧化铝（Al₂O₃）,通过机械共混法制备得到FKM/Al₂O₃复合材料，在常温和200℃高温乏油环境下对比分析FKM/Al₂O₃复合材料与FKM材料在不同载荷下的摩擦学性能。结果表明：高载荷和高温使得FKM的摩擦因数、粗糙度和磨痕深度增大，因而乏油环境下FKM的摩擦性能大幅下降；Al₂O₃粒子的加入提高了FKM在常温和高温下的基体硬度，使得FKM/Al₂O₃复合材料在相同条件下相比FKM的摩擦因数、粗糙度和磨痕深度均有减小；Al₂O₃作为补强材料提高了FKM基体在高温乏油环境下的摩擦性能，复合材料表面分层剥离现象明显减少。复合材料表面元素分析结果表明，Al₂O₃粒子在FKM表面形成了固体润滑膜，改...     

微织构光固化填充h-BN的巴氏合金表面摩擦学性能

为了提高巴氏合金在油润滑条件下的摩擦学性能,在巴氏合金表面加工凹坑微织构并利用光固化填充方法填充六方氮化硼(h-BN)固体润滑剂,制备出h-BN与表面微织构相结合的复合润滑结构。研究复合润滑结构在油润滑条件下的摩擦学性能及其减摩润滑机制。结果表明：复合润滑结构的摩擦学性能远高于未织构面和纯织构面;当凹坑微织构直径较小时,织构密度为10%～20%时,复合润滑结构摩擦因数较小,而凹坑直径较大时,随着织构密度的增加,复合润滑结构摩擦因数逐渐减小;当织构密度小于20%时,凹坑直径较小的复合润滑结构摩擦因数小,当织构密度达到30%时,随着凹坑直径的增加,复合润滑结构摩擦因数减小。复合润滑结构能够改善巴氏合金表面摩擦学性能,是因为h-BN固体润滑剂的释放在巴氏合金表面形成了固体润滑薄膜,避免了润滑油膜较薄处的巴氏合金表面直接与45钢表面接触,且释放h-BN固体润滑剂后的微织构凹坑可以起到收集磨粒,储存润滑油的作用。     

聚苯酯填充聚四氟乙烯复合材料摩擦学行为研究

采用聚苯酯（Ekonol）、Ekonol／PAB纤维增强聚四氟乙烯（PTFE）制备利用转移膜润滑的摩擦副材料，并研究了两组材料在于摩擦条件下与9Cr18轴承钢对摩时的摩擦学性能；运用扫描电镜分析了两组材料磨损表面形貌和磨损机理。结果表明：随着Ekonol含量的增大，Ekonol填充PTFE复合材料的摩擦因数逐渐增大，当Ekonol质量分数超过25％时摩擦因数略有下降，磨损方式由以犁削磨损为主转变为以疲劳磨损为主；而Ekonol／PAB纤维填充门FE复合材料的摩擦因数，随Ekonol含量的增大而增大，磨损方式由以粘着磨损为主转变为以疲劳磨损为主。Ekonol／PAB纤维填充PTFE复合材料的摩擦学性能优于Ekonol填充PTFE复合材料。     

复合填充改性聚酰亚胺润滑材料的摩擦学性能研究

采用M-2000 型摩擦磨损试验机考察纳米碳酸钙和石墨复合填充聚酰亚胺(PI) 润滑材料在不同速度和载荷下与GCr15 轴承钢对摩时的摩擦磨损性能,并利用扫描电子显微镜分析PI 材料及其对偶件磨损表面形貌。结果表明,单独填充纳米CaCO3时,聚酰亚胺摩擦因数轻微减小,体积磨损率显著增大,而单独填充石墨后,聚酰亚胺摩擦学性能有显著的改善;纳米CaCO3和石墨复合填充后,二者存在协同效应,减摩抗磨能力显著提高;PI材料的摩擦学性能与对偶钢环表面转移膜的性质紧密相关,纳米CaCO3能显著增强转移膜与对偶件的结合强度。     

银对Bi_(1.6)Pb_(0.4)Sr_2Ca_2Cu_3O_x超导材料摩擦学性能的影响

通过高温固相反应法制备了不同银含量的Ag/Bi1.6Pb0.4Sr2Ca2Cu3Ox超导材料,用XRD和SEM分析了其物相组成及显微结构;用销-盘式摩擦试验机研究了该材料从低温到常温的摩擦学性能。结果表明:Ag/Bi1.6Pb0.4Sr2Ca2Cu3Ox材料由超导相和银相组成;温度从室温降低到超导转变温度以下时,其摩擦因数明显降低,在非超导态时摩擦因数为0.4,达到超导转变温度时摩擦因数为0.2;加入银后其摩擦因数随载荷和滑动速度的提高而增大;银含量对其摩擦因数的影响规律不明显;加入银后可提高其减摩耐磨性能。     

油酸修饰纳米铜粉的摩擦学性能研究

采用了液相还原修饰法,在溶液中直接合成了油酸表面修饰的纳米Cu微粒。在四球摩擦擦损试验机上考察了其作为润滑油添加剂在45#变压器油中的摩擦学性能。结果表明:制备的纳米Cu微粒粒径在20~50 nm之间,且分布均匀;较低载荷下,纳米Cu微粒对油品的润滑性能没有影响,当载荷达到600 N以上时,其抗磨减摩性能有显著的提高。XPS分析表明,较高载荷下的摩擦表面形成了单质铜和油酸的沉积膜,正是这层沉积膜的作用使得纳米Cu微粒具有优异的抗磨减摩性能。     

复合润滑结构表面在油润滑下的减摩性能*

为研究不同表面处理方式对巴氏合金/45钢配副表面减摩性能的影响,采用热压固化工艺将六方氮化硼封装于表面织构内,制备复合润滑结构表面;在油润滑下进行销-盘磨损试验,使用递归定量分析（Recurrence quantification analysis,RQA）参数划分磨损过程;研究复合润滑结构表面在磨合期和正常磨损期的减摩性能,并与纯织构表面减摩性能进行对比。结果表明：复合润滑结构表面拥有较低摩擦因数和显著减摩效果,其减摩性能优于纯织构表面;相比无织构表面,复合润滑结构表面在磨合期内的平均摩擦因数下降77.9%,在正常磨损期内的平均摩擦因数下降73.5%且磨合期的时长缩减75.0%;较大织构孔径的复合润滑结构表面的减摩效果更好且磨合期更短;纯织构和复合润滑结构表面的减摩效果均在较高速度和载荷下更显著;各试样表面在磨合期的摩擦因数越低,对应进入正常磨损期后就越低。     

高能球磨-粉末冶金法制备硫化亚铁/铁基轴承材料的摩擦学性能

以Fe、C和FeS为原料,采用高能球磨工艺和粉末冶金法制备了FeS/铁基轴承材料,研究了材料的微观结构,并考察了其摩擦磨损性能。结果表明：高能球磨工艺改善了FeS颗粒的分布均匀性及其与基体的界面结合,材料力学性能高于未球磨材料;FeS属固体润滑剂且具有良好的储油特性,油润滑条件下FeS向摩擦表面转移易形成液-固润滑膜,起到了良好的减摩抗黏着作用,FeS质量分数为8%的球磨铁基轴承材料具有较好的减摩耐磨特性和较高的承载能力。     

A study on tribological behaviour of transfer films of PTFE/bronze composites

Transfer films of PTFE/bronze composites with 5–30% volume content of bronze were prepared using a RFT friction and wear tester on surface of AISI-1045 steel bar by different sliding time (5–60 min). Tribological properties of these transfer films were studied using a DFPM reciprocating tribometer in a point contacting configuration under normal loads of 0.5, 1.0, 2.0 and 3.0 N. Thickness and surface morphology of the transfer films were investigated. It was found thickness of the transfer films slightly increased along with the increase of bronze content of corresponding composites. Increased sliding time of transfer film preparation is helpful to form transfer film with better ductibility and continuity, but sliding time almost has no effect on tribological properties of the transfer film. Higher bronze content in the composite improved tribological properties of the corresponding transfer film, i.e., reduced friction coefficient and prolonged wear life. All these transfer films are sensitive to load change. Their wear life becomes shorter along with the increase of load. SEM image of the worn surface show fatigue wear and adhesion wear have happened on the transfer film during the friction process. The author believe bronze in the transfer film effectively partaked in shear force applied on the transfer film and its good ductibility helped to improve tribological properties of the transfer films.     

载流下MoS2/Ag纳米复合薄膜摩擦学性能

MoS₂基纳米复合薄膜具有良好的摩擦学性能,但较差的导电性能限制了其在载流条件下作为润滑材料的应用。为提高MoS₂基纳米复合薄膜的导电性能,采用非平衡磁控溅射系统沉积2种不同Ag含量的MoS₂/Ag纳米复合薄膜,并在不同的电流条件下研究MoS₂/Ag纳米复合薄膜与GCr15钢球对摩时的摩擦学性能。结果表明：在载流下2种MoS₂/Ag纳米复合薄膜表现出相似的摩擦性能,而低掺杂MoS₂/Ag薄膜具有更佳的耐磨性能,这归因于低掺杂MoS₂/Ag薄膜具有较好的力学性能;无载流时,MoS₂/Ag纳米复合薄膜在摩擦过程中生成的氧化物颗粒增加了磨损、降低了润滑性,磨损机制主要为磨粒磨损;电流小于0.5 A时,电流促进了转移膜形成,使得摩擦因数降低,但磨损率增加,磨损机制主要为黏着磨损;当电流大于0.5 A时,由于电弧烧蚀加速了薄膜的磨损,磨损机制主要为磨粒磨损、黏着磨损和电弧腐蚀磨损。     

Cu/FeS复合材料的摩擦磨损性能

采用原位反应合成法制备的Cu/FeS复合材料经真应变为6.4的挤压变形加工后,对其摩擦磨损性能进行研究。并利用扫描电镜观察磨损后试样的形貌,分析该材料磨损过程中的影响因素及磨损机制。结果表明,无论是试验过程中的载荷、滑动速度,还是材料本身的硬度都将影响材料的磨损性能,在该试验过程中材料磨损的机制以粘着磨损和磨粒磨损为主。     

聚醚醚酮复合材料的转移膜研究

用物理共混-模压法制备了Ekonol／PEEK和Ekonol／石墨／MoS2／PEEK复合材料，通过摩擦磨损实验方法对材料的耐磨件能进行了研究，并用SFM对对偶件表面进行了观察和分析，以探讨对偶面上转移膜的特性对复合材料耐磨性能的影响，结果表明：PEEK能在对偶面上形成不连续、厚薄不均的转移膜；Ekonol的加入能促进转移膜的形成；Ekonol和固体润滑剂能协同改善PEEK所形成转移膜的质量，从而提高PEEK的耐磨性能；复合材料在其对偶面上形成的转移膜质量的好坏对其耐磨性能产生直接影响。     

载荷和转速对HDPE多元复合材料摩擦学性能的影响

为改善高密度聚乙烯(HDPE)的力学性能、自润滑性和耐磨性,以HDPE为基体,通过填充六钛酸钾晶须(PTW)、聚四氟乙烯(PTFE)和滑石粉制备一种HDPE复合材料.在MMW-1型摩擦磨损试验机上测试复合材料在不同载荷和转速下的摩擦因数、磨损率,采用扫描电镜(SEM)分析磨痕形貌,探讨HDPE复合材料的摩擦磨损规律.结...     

Tribological behaviour of Langmuir—Blodgett films of polymerised 22‐tricosenoic acid and 22‐tricosenoic acid/CdS nanoparticles

Langmuir—Blodgett (LB) films of 22‐tricosenoic acid and of 22‐tricosenoic acid polymerised in the presence of an electron beam, and in situ composite LB films of 22‐tricosenoic acid/CdS were prepared. The friction and wear behaviour of the LB films were investigated with a ball‐on‐block one‐way reciprocating friction tester. The structures and morphologies of the LB films were analysed and observed using atomic force microscopy. The wear resistance of the LB films was increased after polymerisation of the acid, and the composite LB film of 22‐tricosenoic acid/CdS showed better wear resistance because the inorganic nanocores of CdS acted to resist wear and to carry load. The LB film of the acid experienced structural changes during the friction process.     

Fe3Al金属间化合物基摩擦材料的制备工艺与性能

采用机械合金化结合加压烧结的方法制备了一种新的Fe2Al金属间化合物基摩擦材料，并对其制备工艺、微观结构和力学性能、抗氧化性以及千滑动摩擦磨损性能进行了试验研究。结果表明：Fe3Al金属间化合物基摩擦材料密度低，强度高，抗氧化性好，摩擦因数稳定，耐磨性好；不同摩擦阶段具有不同的磨损机制，主要包括磨粒磨损、裂纹萌生与扩展、微区脆性剥落以及氧化磨损等。     

基体成分对Fe_3Al基复合材料摩擦学性能的影响

采用热压烧结法制备一种新型Fe3A l基复合材料,讨论基体成分对其摩擦学性能的影响。研究结果表明:本实验中,Fe3A l粉体的最佳球磨时间为60 h;随着A l含量提高,Fe3A l基复合材料的摩擦因数略有降低但耐磨性明显提高,合金元素Cr的加入有效地改善了材料的摩擦学性能,以Fe-28A l作为摩擦材料的基体即可很好地满足性能要求;Cu作为基体中的软相,摩擦因数随游离Cu含量的增加呈上升趋势但摩擦稳定性变差,且耐磨性降低,Cu含量的最佳范围为12%~18%(质量分数),随着石墨含量的增加,材料的摩擦因数和磨损率都下降,但石墨含量过高会导致材料性能恶化,石墨的最佳含量为8%~12%(质量分数)。