Ni-P-PTFE复合镀层结构及性能的研究

运用电子显微分析、X射线衍射等现代分析技术研究了热处理温度对复合镀层的表面形貌、内部结构、附着力和显微硬度的影响 ;利用自制的多功能摩擦磨损试验机和超高真空环模设备评价了复合镀层的摩擦学性能和冷焊效应。研究结果证明 :镀态下Ni_P_PTFE复合镀层属于非晶结构 ,经 4 0 0℃热处理后基本完成了晶态的转变 ;在试验温度范围内 ,镀层的显微硬度和附着力随热处理温度的升高而提高 ;镀层在大气与真空中的耐磨寿命相近 ,在超高真空中不发生冷焊 ,可应用于空间环境     

溅射沉积MoS2薄膜中掺杂Ti对其结构与性能的影响研究

采用非平衡磁控溅射沉积技术制备纯MoS2和不同Ti掺杂量的MoS2-Ti复合薄膜。用SEM和XRD对薄膜的形貌和结构进行分析,用纳米划痕仪测试薄膜与基底间的附着力,用球-盘摩擦试验机评价薄膜在大气和真空环境中的摩擦学性能。研究结果表明:在溅射沉积MoS2薄膜过程中掺杂金属Ti,有效地阻断了MoS2疏松、多孔柱状晶的优势生长,从而生成组织结构致密、无定形态的薄膜,提高了其与基底间的附着力。掺Ti复合薄膜在大气和真空环境中的摩擦学性能都得到显著改善,真空环境中10%Ti含量的薄膜耐磨寿命最长,是纯MoS2膜的37倍,大气环境中20%Ti含量的薄膜耐磨寿命最长,是纯MoS2膜的67倍。     

沉积压力对非平衡磁控溅射沉积MoS2-Ti复合薄膜的结构与性能影响研究

采用非平衡磁控溅射沉积技术制备MoS2-Ti复合薄膜,研究了沉积压力对薄膜的结构和性能的影响.利用XRF、轮廓仪和XRD分析测试薄膜的成分、厚度和晶相结构,用CSEM薄膜综合性能测试仪测试薄膜的硬度和与基底间的附着力,用球-盘摩擦试验机和真空环模系统评价薄膜的真空摩擦磨损性能.结果表明:降低沉积压力使溅射粒子的平均自由程变大,薄膜沉积过程中再溅射作用加强,对薄膜的结构和性能产生较大的影响.沉积压力升高,薄膜中S和Mo原子比和Ti质量分数随之增大,变化范围分别为1.50～1.77和5.8%～8.1%,薄膜沉积厚度先增大后减小,薄膜晶相结构从明显的(002)基面优势取向向准晶态转变;薄膜的硬度、与基底间的附着力都随沉积压力的升高而降低,薄膜硬度变化范围是5.7～3.5 GPa,薄膜与基底间附着力变化范围是100～75 mN;薄膜在真空环境中的减摩性能不受工作压力变化影响,摩擦因数平均值为0.02,波动范围为0.01～0.04,薄膜耐磨寿命随沉积压力升高依次为9 000,21 500,28 000,18 000 m ,工作压力低时再溅射作用破坏了MoS2分子层间的滑移能力从而使其耐磨寿命降低.     

PFPE型润滑脂抗辐照性能研究

针对空间飞行器中常采用的PFPE润滑脂,进行了其耐辐照环境适用性的研究。采用红外光谱对辐照前后的润滑脂进行结构分析,证明润滑脂中的特征醚键(-C-O-C-)没有发生断链,即润滑脂的性质没有发生改变;润滑脂中的C-C链发生少许断裂,生成小分子,从而使其出气量有所升高。对辐照前后的润滑脂进行了四球磨痕、四球烧结负荷、胶体安定性和真空蒸发速率测试。测试结果表明,辐照前后润滑脂性能基本一致,润滑脂能够耐受本试验进行的辐照剂量。     

纳米球形WS_2颗粒对PTFE基固体润滑粘结干膜的改性研究

在PTFE基膜系中加入适当比例的纳米球形WS2颗粒,获得了不同性能的固体润滑粘结干膜,通过对膜层显微硬度、膜层附着力以及摩擦学性能的测试,筛选出一种性能较优的膜系.结果表明:在PTFE基膜系中增加适当比例的纳米WS2球,可以有效地减小膜层的磨损率,提高膜层的耐磨损寿命;但是当纳米WS2球添加比例较高时,未能充分分散的纳米球团聚体可能增加膜系中的磨粒磨损效应,使得膜层的摩擦因数波动变大,膜层的磨损率也增大,从而降低膜层的耐磨损寿命.通过不同应力条件下的寿命试验,初步建立了该种膜系的摩擦寿命模型,可用于预测该膜层在使用条件下的寿命或开展加速寿命试验.     

工件台偏压对非平衡磁控溅射沉积MoS_2-Ti薄膜的结构与性能影响

采用非平衡磁控溅射技术制备MoS2-Ti薄膜,研究工件台偏压对薄膜结构和性能的影响。利用XRF和XRD分析薄膜的成分和晶相结构,用CSM薄膜综合性能测试仪测试薄膜的厚度、硬度以及膜与基体的结合力,采用球-盘摩擦磨损试验机评价薄膜在真空环境下的摩擦学性能。结果表明:MoS2-Ti薄膜具有明显的(002)优势取向,薄膜中S、Mo原子比及膜厚随偏压的增加而减小,薄膜硬度及膜-基体附着力随偏压的增加而增大,薄膜在真空环境中的平均摩擦因数为0.02,受偏压影响不明显,薄膜寿命受偏压影响明显,当偏压在-100 V内变化时薄膜具有较长的寿命且随偏压的增加而增长,偏压继续增大薄膜耐磨寿命下降明显,当偏压为-200 V时薄膜不具备润滑性能。     

沉积温度对非平衡磁控溅射MoS2-Ti复合薄膜的结构与性能影响研究

采用非平衡磁控溅射沉积技术制备MoS2-Ti复合薄膜,研究了沉积温度对薄膜的结构和性能的影响。利用SEM、XRF和XRD分析薄膜的形貌、成分和晶相结构,用CSEM薄膜综合性能测试仪测试薄膜的硬度和与基底间的附着力,用球-盘摩擦试验机和真空环模系统评价薄膜的真空摩擦磨损性能。结果表明:沉积温度升高薄膜中S和Mo原子比从1.72升高至1.76,Ti质量分数从8.2%降低至6.7%,薄膜从明显的(002)基面优势取向向多晶态转变,晶粒尺寸变大,棱面膜含量增多;薄膜的硬度、与基底间的附着力都随沉积温度的升高而降低,沉积温度为200℃时薄膜性能降低明显,硬度从4GPa降至2GPa,薄膜与基底间附着力从80mN以上降至35mN;薄膜在真空环境中的减摩作用不受沉积温度影响,摩擦因数平均值为0.02,波动范围为0.01～0.04,薄膜耐磨寿命随沉积温度升高而降低,50℃和100℃薄膜耐磨寿命相差不多,200℃薄膜样品耐磨寿命很差,是50℃和100℃薄膜样品的1/8～1/7。     

适用于热真空环境的太阳翼铰链组件测试系统

太阳翼铰链组件测试系统是专门用于太阳翼铰链组件热真空环境下各种重要力学参数的测试.详细介绍了该测试系统的组成,并对重要组成单元进行了具体设计.该测试系统获得的测试数据准确、可靠,应用成果良好.     

工件台转速对非平衡磁控溅射沉积MoS_2-Ti复合薄膜的结构与性能影响

采用非平衡磁控溅射沉积技术制备MoS2-Ti复合薄膜,研究了工件台转速对薄膜的结构和性能的影响.利用XRF和XRD分析薄膜的成分和晶相结构,用CSEM薄膜综合性能测试仪测试薄膜的硬度和与基底间的附着力,用球-盘摩擦试验机和真空环模系统评价薄膜的真空摩擦磨损性能.结果表明:提高工件台转速改善了掺杂金属Ti在薄膜中的分布均匀性,起到了细化晶粒尺寸,使薄膜组织结构致密性加强的效果.工件台转速变化不影响薄膜成分,薄膜的晶相从明显的(002)基面优势取向向准晶态转变;薄膜的硬度、与基底间的附着力都随工件台转速的提高而增大;薄膜在真空环境中的减摩作用与工件台转速无关,摩擦因数平均值为0.02,波动范围为0.01～0.04,薄膜耐磨寿命随工件台转速提高而延长.     

谐波减速器在空间飞行器中的应用

首先介绍了谐波减速器的传动原理和特性,然后介绍了美国、欧盟、日本等国家和地区发展、应用空间谐波减速器的概况,分析了谐波减速器应用于空间环境的关键技术,最后提出了我国开展星用谐波减速器研究的建议.