溅射沉积MoS_2/Sb_2O_3复合润滑膜的摩擦磨损过程与失效分析

采用UMT-2型球-盘摩擦磨损试验机研究溅射沉积MoS2/Sb2O3复合固体润滑膜的滑动摩擦磨损寿命,采用显微镜分析球-盘摩擦副在不同磨损阶段的磨损形貌与磨损状况,并对磨痕位置S、Mo元素进行XPS分析。结果表明:在摩擦磨损寿命试验过程中,摩擦副的接触方式最开始的点接触逐步过渡到面接触;MoS2固体润滑膜对滑动摩擦副的延寿作用是基底材料表面的有效厚度润滑膜及MoS2对摩擦偶件(钢球)的转移;机械磨损的剪切剥离效应是润滑失效的主要原因,MoS2的氧化在一定程度上加剧了润滑失效的进程。     

耐高温复合固体润滑涂层的研究

常见的金属基固体润滑剂MoS 2、WS 2、Sb 2 O3性能优良,但作为单一涂层的局限性较大.将3种固体润滑剂复配成一种耐高温复合固体润滑涂层,通过正交试验得到优化的涂层配比,通过高温摩擦磨损试验考察该复合涂层的润滑性能.结果表明,在高温高压下该复合涂层具有较低的摩擦因数和良好的耐磨性能.电镜分析表明,高温高压摩擦磨损试验后,涂层试件表面仍然存在较均匀的固体润滑膜,可以起到很好的润滑作用.     

宽温域矿用合金制备及其摩擦磨损性能研究

为改善矿用内燃机零部件在宽温域范围内的摩擦学性能,采用热压烧结技术制备了不同比例固体润滑剂(7％MoS2+7％ZnO,9％MoS2+5％ZnO,11％MoS2+3％ZnO)的钴基复合材料,通过高温摩擦磨损试验机测试了材料在室温、200℃、400℃、600℃和800℃的摩擦学性能,研究了材料的微观结构、物相组成和磨损机理...     

石墨烯/MoS2复合涂层多环境下的摩擦学性能

以MoS2作为润滑剂,以石墨烯(GE)作为润滑添加剂,采用喷涂法在GCr15钢样片表面制备不同含量的GE/MoS2复合涂层。利用HSR-2M型高速往复式摩擦磨损试验机测试涂层在干摩擦及海水环境中的摩擦磨损性能,并分析了磨痕形貌及磨损机制。结果表明:添加适量石墨烯可明显改善MoS2涂层的摩擦磨损性能,且海水环境中涂层的摩擦因数、磨损率均低于干摩擦;在干摩擦和海水环境下,随着石墨烯含量的增加,GE/MoS2复合涂层的摩擦因数和磨损量均呈现先下降后上升的趋势,当石墨烯质量分数为0.8%时,摩擦磨损性能最优。干摩擦下MoS2涂层的磨损机制为疲劳磨损、黏着磨损和磨粒磨损,GE/MoS2复合涂层主要为磨粒磨损;而在海水环境下几种涂层均仅出现磨粒磨损。     

镶嵌MoS2的Al2O3/TiC基陶瓷刀具材料微孔表面摩擦磨损性能研究

采用Nd:YAG激光器在Al2O3/TiC陶瓷刀具材料表面加工出不同密度的微孔,并涂覆填装MoS2固体润滑剂,在UMT-2摩擦磨损试验机上进行往复摩擦试验,研究其在不同载荷和速度下的摩擦磨损性能,通过白光干涉仪、光学显微镜和扫描电镜观察激光织构化后表面特征和磨损后表面形貌。结果表明:激光织构化后,陶瓷材料表面发生了氧化;在相同的实验条件下,与光滑表面相比较,填装MoS2固体润滑剂的微孔表面能够有效地降低摩擦因数,减小磨损率。这主要是由于填装在微孔中的润滑剂在摩擦作用下涂覆到基体表面,形成润滑膜,起到减摩降磨作用,同时激光加工后微孔周围凸起及氧化后形成的摩擦特性优良的TiO2也能起到良好的减摩降磨效果。通过对磨损形貌分析,光滑表面磨损较为严重,有大量的犁沟产生,主要的磨损形式为磨粒磨损及脆性断裂;微孔表面磨损较为轻微,其主要磨损发生在微孔周围。     

不同石墨烯添加量下MoS2基复合涂层的摩擦磨损及耐腐蚀性能

为改善MoS2基固体润滑涂层的摩擦磨损性能和耐蚀性能，制备了不同石墨烯（GE）添加量的MoS2复合涂层，利用HSR-2M摩擦磨损试验机测试了复合涂层的摩擦磨损性能，并分析了其磨损机理，通过极化曲线、交流阻抗谱（EIS）研究了涂层在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀行为。试验结果表明，0.8-GE/MoS2复合涂层的摩擦磨损和耐腐蚀性能最优，其平均摩擦因数和磨损率分别为0.232和2.379×10-13 m3/(N·m)，较未添加石墨烯的MoS2涂层分别降低了49.56%和43%，腐蚀速率（1.96×10-8 A/cm2）较纯MoS2涂层（5.54×10-6 A/cm2）降低了近2个数量级。石墨烯的二维片状结构具有良好的自润滑性能，在涂层中均匀分布时能有效阻隔腐蚀介质的渗透，因此，石墨烯的添加提高了MoS2基复合涂层的摩擦学性能和耐腐蚀性能，石墨烯的最优添加量为0.8%（质量分数）。     

MoS2、CdO及聚全氟乙丙烯填充改性聚四氟乙烯复合材料的摩擦磨损性能

用机械共混、冷压成型自由烧结的方法制备了MoS2、CdO和聚全氟乙丙烯填充聚四氟乙烯复合材料;用MM-2000型摩擦磨损试验机测试了在干摩擦条件下该复合材料的摩擦磨损性能;用扫描电镜(SEM)对磨损试样的表面形貌进行观察和分析.结果表明:未添加聚全氟乙丙烯的复合材料其摩擦磨损性能比添加的好;当CdO的体积分数为22.5%,MoS2的体积分数为7.5%时,复合材料的摩擦因数最小,抗磨性强,复合材料的摩擦磨损性能最佳.     

Ti-Al合金高温自润滑材料抗摩擦磨损模型

采用真空热压成形工艺,通过添加不同体积分数的复合润滑剂,制备出了48Ti-48Al-2Nb-2Cr自润滑材料。建立了其高温抗摩擦磨损模型,考察了其磨损率影响因素,并通过高温磨损试验分析了其减摩机理。结果表明：添加固体润滑剂对自润滑材料的磨损率有很大影响,其中,当添加的复合润滑剂（38％CaF2—62％BaF2）的体积分数为109／6时自润滑材料的磨损率最低;自润滑材料在摩擦磨损过程中,能够在磨损表面形成一层较完整的固体润滑膜,膜的存在使得自润滑材料具有很好的减摩能力。模型的建立及成膜机理的分析为Ti—Al系合金高温环境下的使用提供了理论依据。     

激光微织构表面黏结型固体润滑膜性能研究

采用声光调Q二极管泵浦Nd∶YAG激光器在45#钢表面进行织构化处理,并填充不同的黏结MoS2基复合固体润滑剂;在销盘线接触的摩擦磨损试验机上研究含不同配比复合固体润滑剂的织构表面的滚动摩擦性能。研究结果表明:织构表面填充黏接型复合固体润滑剂改善了其摩擦性能,其中填充含质量分数50%MoS2复合固体润滑剂的织构表面的摩擦因数最低;在线接触滚动过程中,黏结MoS2基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,这是因为高速重载促进了转移膜在对偶面的形成,该转移膜显示出良好的减摩性能。     

含不同固体润滑剂矿用树脂基制动材料的制备及摩擦学性能

采用热压烧结技术制备含4种不同固体润滑剂(MoS_2、h-BN、石墨和Sb_2S_3)的矿用树脂基制动材料。采用环-块式摩擦磨损试验机研究制动材料在不同载荷和速度下的摩擦磨损特性。采用扫描电镜和能谱仪分析材料物相和摩擦表面形貌,探讨其磨损机制。结果表明:含不同固体润滑剂的制动材料具有相似的硬度值,其维氏硬度约为0.60 GPa;在所有试验条件下,随着载荷和速度的增加,四种样品的摩擦因数与磨损率均有所升高,且4种样品均表现出不同程度的黏着磨损、塑性变形与转移膜的形成,其中含固体润滑剂Sb_2S_3的样品存在轻微的犁削和磨粒磨损;4种样品中,含10%(体积分数)石墨的样品表现出最低的摩擦因数与磨损率。     

花状与球状MoS2对PAO15润滑油摩擦学性能的影响

为改善低黏度PAO15润滑油的摩擦学性能,通过水热法制备球形与花状MoS_2颗粒,采用X射线衍射仪(XRD)与扫描电子显微镜(SEM)对所制备的MoS_2颗粒进行表征。制备球形与花状MoS_2改性的PAO15油,利用四球摩擦试验机对比研究2种形貌MoS_2在不同用量条件下对PAO15油摩擦学性能的影响。采用光学显微镜、表面轮廓仪、扫描电子显微镜(SEM)与能谱仪(EDS)对磨痕表面进行表征。结果表明:制备的球形与花状MoS_2晶型均较好地符合MoS_2的晶型,掺杂至PAO15油中均能够提升其摩擦学性能,使其摩擦因数降低;随着MoS_2颗粒添加量的增加,PAO15油摩擦学性能有所提升,在质量分数为1.0%时达到最优;花状MoS_2具有更大的比表面积,其对PAO15油抗磨损性能的提升优于球形MoS_2,形成的转移膜能够更好地起到隔离摩擦表面的作用。     

耐高温复合固体润滑涂层的研究

MoS2、WS2、Sb2O3三种物质都是常见的金属基固体润滑剂,且性能优良,但作为单一涂层的局限性较大,因此,可将三种物质复配组成一种耐高温复合固体润滑涂层,设计正交试验,优化涂层配比,通过高温摩擦磨损试验和电镜探讨该耐高温复合涂层的润滑性能、分析其润滑机理。     

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。     

高速钢刀具固体润滑涂层的试验研究

借助M-2型摩擦磨损试验机考察了在试件表面涂敷由MoS2、石墨、Al2O3、Sb2O3复配而成的固体润滑涂层后的摩擦学性能,通过正交试验得到最佳配比为:MoS2:石墨:Al2O3:Sb2O3=7:4:2.5:4。将复合固体润滑涂层涂敷于高速钢车刀并进行切削试验,试验结果表明,复合固体润滑涂层可以改善刀具切削过程中的润滑条件,大大提高刀具切削性能。     

Lubricating properties of Cyanex 302-modified MoS2 microspheres in base oil 500SN

The lubricating properties of molybdenum disulphide (MoS2) microspheres modified by Cyanex 302 (bis(2,4,4-trimethylpentyl) monothiophosphinic acid) in base oil 500SN were investigated and compared with those of commercial colloidal MoS2 on a four-ball tester and an Optimol SRV oscillating friction and wear tester in a ball-on-disc contact configuration. The worn surfaces of the flat disc lubricated with the additive-containing base oil were analysed by means of X-ray photoelectron spectroscope and scanning electron microscopy. The MoS2 microspheres showed much better extreme pressure properties and anti-wear and friction-reduction properties in 500SN than commercial colloidal MoS2. The effective chemical adsorption and protection film formed by the active elements (S and P) and long chain alkyls in Cyanex 302 and boundary-lubricating transfer film of thin sheets containing the solid lubricant particles (tribochemical products) of the additives could account for the boundary lubrication mechanism. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

低温下润滑剂对微型轴承启动摩擦力矩的影响

对于微型轴承启动摩擦力矩敏感的应用场合,测试润滑剂性能的影响十分重要,介绍了一种微型轴承低温启动摩擦力矩测试装置,其可根据要求改变轴向载荷,测试结果表明:该装置室温下与用YZC-II摩擦力矩测试仪测得的结果吻合;在不同的超低温下测试了几种润滑剂对微型轴承启动摩擦力矩的影响,测得的数据有较好的重复性。     

靶功率对射频磁控溅射制备MoS_2-Sb_2O_3复合薄膜结构和性能的影响

采用射频磁控溅射技术制备MoS2-Sb2O3复合薄膜,研究靶功率对薄膜性能和结构的影响。利用XRD、XRF分析薄膜的成分和结构,用CSM薄膜综合性能仪测试薄膜的硬度及附着力,通过承载力试验测试薄膜的承载性能,使用真空球-盘摩擦试验机测试真空和大气下薄膜的摩擦因数及耐磨寿命。结果表明:使用射频磁控溅射制备的MoS2-Sb2O3复合薄膜具有准非晶结构,其薄膜结构和成分受沉积时的靶功率影响;MoS2-Sb2O3复合薄膜在真空下具有比大气下更稳定的摩擦学性能,更长的耐磨寿命;提高溅射原子能量能有效地提高MoS2-Sb2O3复合薄膜的承载性能,减少薄膜的内应力,提高薄膜的附着力,提高薄膜的耐磨寿命。     

MOS2超细粉制备耐磨涂层及其性能分析

在不同的基体材料上采用ＭｏＳ２超细粉制备了耐磨涂层,并在ＳＲＶ标准摩擦实验机上对涂层的耐磨性和减摩性进行了测试。结果发现ＭｏＳ２超细粉制备的涂层具有良好的减摩性能,摩擦系数为０．０４,而基体表面未作任何处理时喷涂的涂层耐磨性最好。