CrSiCN薄膜的力学性能及水润滑特性研究

运用非平衡磁控溅射技术,通过改变硅烷的流量,在Si(100)和316L不锈钢片基材上沉积不同元素含量的CrSiCN四元薄膜;运用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和纳米压痕仪分别研究薄膜的结构、表面形貌和纳米硬度;运用球-盘摩擦磨损试验机研究水润滑下CrSiCN薄膜与Al_2O_3小球对摩的摩擦学特性。结果表明:由于固溶强化和纳米复合结构的形成,CrSiCN薄膜在硅烷流量为10 sccm获得最大硬度19.3 GPa和最大弹性模量306.9 GPa,继续增加硅烷流量,由于薄膜结构向非晶态转变,薄膜硬度降低;硅烷流量为10 sccm得到的薄膜CrSiCN具有最低的摩擦因数0.24,随着硅烷流量的增加,由于硬度的降低和过量非晶相的形成,薄膜抗磨性能降低,摩擦因数波动较大。     

无油润滑空压机填料密封环的摩擦特性

在往复式无油润滑压缩机装置上,试验研究了普通填充聚四氟乙烯(PTFE)、30%碳纤维增强PTFE和C/C+PTFE三种不同材料填料密封环的摩擦力、摩擦功率和摩擦温度。结果表明,普通填充PTFE材料的摩擦力受活塞平均滑行速度的影响最大,其摩擦功率和摩擦温度也最大。虽然C/C+PTFE的摩擦功率略高于30%碳纤维增强PTFE,但其摩擦温度比30%碳纤维增强PTFE低。由于C/C+PTFE具有非常良好的力学性能和较好摩擦特性,它有望成为高压、高速工作条件下的密封环材料。     

BN-硅油复合胶体润滑特性的研究

采用二甲基硅油作为研磨介质,加入少量表面活性剂,研磨出分散均匀的超微米级BN粒子体和硅油的复合胶体。在XP-5型数控销盘式摩擦磨损试验机上研究了其摩擦学性能,并探讨了超微BN对硅油润滑性能改善的作用机制。结果表明无论在常温还是在高温下,超微米BN的添加均能有效地改善硅油的边界润滑性能和承载能力。在摩擦过程中,由于BN超微粒子体对摩擦表面的修复作用以及对硅油在钢表面粘附作用的改善,BN-硅油胶体能在钢的摩擦表面形成较厚的润滑膜,从而提高了其润滑性能。     

控制润滑状态下纸基摩擦材料的摩擦特性研究

应用QM1000-ⅡB型摩擦材料性能试验机，研究了充分润滑和有限润滑状态下，纸基摩擦材料与对偶盘在连续循环制动过程中的摩擦性能。试验发现：润滑油供给状态对摩擦副的摩擦性能和对偶盘盘温有较大影响。充分润滑时，对偶盘盘温升幅较小，摩擦副动摩擦因数波动较小；无润滑油供给时对偶盘盘温上升迅速，动摩擦因数增大；在限制供给润滑油条件下，对偶盘盘温升幅较大，但动摩擦因数可以在一定温度范围内保持不变；高温时润滑油发生热化学分解、动摩擦因数大幅下降，同时形成对偶盘热斑。由此可见，有限供给润滑油时容易导致对偶盘热斑和摩擦材料热衰退现象。     

有限长线接触副脂润滑成膜性能研究

以润滑脂为润滑介质,采用Herschel-Bulkley模型,建立有限长线接触脂润滑的弹流模型,并验证该模型的正确性。分析润滑脂的流变特性对成膜能力的影响,包括流变指数、塑性黏度和屈服剪切应力。结果表明,随着流变指数的增加,油膜厚度增加,油膜压力基本不变;随着塑性黏度的增加,滚子中部油膜厚度显著增加,无油膜的塞流层宽度减小;屈服剪切应力对油膜压力以及油膜厚度影响很小,但随着屈服剪切应力的增加,塞流层的区域增加。     

磁流体端面动压润滑特性的试验研究

以非接触式机械密封为原型,建立磁流体端面动压润滑试验装置,研究转速、被密封介质压力、磁场强度对液膜润滑特性的规律;同时基于Muijderman窄槽理论,建立磁流体动压润滑特性的解析计算方法,并将解析计算结果与试验结果进行对比分析。结果表明:随转速和被密封介质压力增大,摩擦扭矩、泵送量均增大,而膜厚均减小;随着磁场强度增大,摩擦扭矩增大,泵送量和膜厚减小;相比于转速和密封介质压力,磁场强度对磁流体的动压润滑性能的影响尤为显著,因而当工况变化时可以通过调节磁场强度使密封性能始终保持在最佳工作范围。解析计算方法得到的结果与试验结果基本趋势一致,即验证了试验方法的可靠性,也表明提出的解析计算方法可用于流体动压润滑性能的预测。     

油润滑对微动摩擦特性影响的研究

研究了钢摩擦副在油润滑工况下不同位移幅值对微动润滑摩擦特性的影响,分析了表面形貌。研究表明微动过程中表面之间的油介质会被驱除出接触区域,而滑动过程中表面之间的油介质始终保持在接触区域;润滑油的存在对接触区域起到了遮盖的作用,减少了氧化反应;由于油的流动性,在微动过程中容易再次渗透到接触区域,降低了表面摩擦与磨损。     

豆浆粉溶液的流变性能和润滑性能研究*

豆浆粉冲泡的豆浆组分复杂,其流变性能和润滑性能的深入研究将有助于提供合适的冲泡比例和新型豆浆粉产品的开发。配制不同冲泡比例的纯豆浆溶液中,添加质量分数10%的蔗糖得到加糖豆浆溶液,然后将人工唾液以质量比1∶1加入纯豆浆和加糖豆浆溶液中,得到不同组成的豆浆样品。以聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)制备球-盘为软接触配副,研究其不同豆浆样品的流变性能和润滑性能。结果表明：豆浆样品黏度与豆浆粉质量分数呈正相关关系,而蔗糖和人工唾液的添加导致豆浆黏度的降低;豆浆润滑状态主要表现为边界润滑和混合润滑;在豆浆样品及混合人工唾液的豆浆样品中添加蔗糖,均能改善其润滑性能;豆浆粉与水的质量比为1∶5的样品的平均摩擦因数更低,因此从顺滑感角度出发,冲泡比例1∶5是优先推荐的冲泡比例,其研究结果为新型豆浆粉的研发提供较好的技术指导。     

纳米硼酸镧添加剂的摩擦学性能研究

通过对含纳米硼酸镧粒子添加剂润滑油的摩擦学性能试验研究 ,发现纳米硼酸镧添加剂能改善滑动摩擦副的摩擦学性能、抗胶合能力及润滑油的润滑性能 ,分析滑动摩擦副胶合失效后的表面形貌 ,结合失效后滑动摩擦副表面 XPS图谱 ,发现这是由于这种添加剂能在摩擦副表面形成吸附膜及聚合物膜 ,且摩擦副表面有渗硼层出现所致     

含纳米PTFE颗粒润滑脂的润滑性能研究

在四球摩擦磨损试验机上考察纳米PTFE颗粒作为添加剂对复合钛基润滑脂摩擦磨损性能的影响,采用扫描电子显微镜分析试验钢球磨斑的表面形貌,并利用X射线光电子能谱仪检测磨斑表面化学元素的组成及状态。结果表明,在一定添加量范围内,纳米PTFE可以改善复合钛基润滑脂的摩擦磨损性能,其中纳米PTFE质量分数为3%时,复合钛基润滑脂具有最佳的抗磨、减摩性能,可使摩擦因数、磨斑直径分别降低约25.4%和18.9%。纳米PTFE颗粒在钢球表面发生摩擦化学反应,生成了一层金属氟化物,有效地抑制了摩擦表面的黏着磨损和接触疲劳。     

锂基润滑脂屈服应力测定方法的探讨

选用旋转流变仪测定了锂基润滑脂的屈服应力。根据锂基润滑脂的流变性质,采用稳态、瞬态和动态实验等方法测定了屈服应力值。实验结果表明,不同测定方法对屈服应力值的影响较大,稳态、瞬态和动态实验测得的屈服应力值依次逐渐增大;稳态和动态实验的测定值为确定的值,而瞬态实验得到的应力值为一个范围。     

润滑脂流变特性与小模数齿轮运转性能相关性研究

采用HAAKE RS6000高级旋转流变仪测试7种润滑脂的屈服应力、弹性模量、黏弹性、触变性和剪切时变性,分析润滑脂流变性对小模数齿轮运转性能的影响。结果表明:润滑脂在齿轮间运转过程中,运转电流和降噪性能与润滑脂流变性具有相关性,受流变特性的影响;稠度接近条件下,基础油黏度最高的润滑脂有最高的电流和最低的噪声;稠化剂含量低的润滑脂对齿轮降噪有利,但是并非稠化剂含量越低越好,稠化剂很少时,其黏附性减弱,齿轮运转过程中,润滑脂不易粘附于齿轮而起到降噪减摩效果。     

润滑条件对黄豆/不锈钢摩擦副摩擦学行为的影响

食品机械加工中的摩擦磨损直接影响着食品安全问题。选用黄豆与316L不锈钢进行配副,采用滑动摩擦磨损试验机,研究干摩擦和水润滑条件对其摩擦学性能的影响。利用光学显微镜、光学三维形貌仪和红外光谱仪对试样的表面形貌、粗糙度和磨损表面成分进行了分析。结果表明：干摩擦条件下,黄豆/316L不锈钢摩擦副的平均摩擦因数波动较小,约为0.24,水润滑条件下其平均摩擦因数达到干摩擦条件下的4.4倍左右,且在摩擦过程中存在反复波动;与干摩擦相比,水润滑条件下不锈钢试样表面的磨痕宽度提高约10%,而黄豆试样表面的磨痕宽度的增加幅度约高达160%;水润滑摩擦过程中不锈钢磨痕表面产生更多黄豆分解的有机物,其磨痕表面的犁沟数量和深度均显著减少,黄豆试样磨痕表面基本没有犁沟;干摩擦条件下黄豆/不锈钢的磨损机制以磨粒磨损为主,而水润滑条件下,黏着磨损显著增加。     

注塑机润滑油的选用与更换技术

介绍了注塑机润滑油的选用、维护与注塑部件的润滑。为保证注塑机润滑系统的质量和性能,从控制摩擦、减少零件磨损、延长机器设备的使用寿命等方面提出了一些改善措施。     

柴油机气门导管润滑与密封性研究

针对柴油机气门导管的漏油与磨损问题，设计了高性能粉末冶金材料和三种不同的密封结构，并从理论上对这些结构的流体动力润滑特性进行了分析计算；然后通过对材料改进前后的摩擦磨损试验、不同结构的漏油量对比试验和整机排放试验，证实材料设计和理论计算是合理的，同时也证实气门导管只加工凹槽而不安装密封圈的结构既可以润滑又可以密封．此结构不仅节省密封圈、简化装配工艺．而且减少进入进、排气道的机油量，降低颗粒排放，还减轻了气门副的磨损，从而在实际机型中得到应用。     

含纳米CuO锂基润滑脂摩擦学性能研究

为改善锂基润滑脂摩擦学性能,制备不同添加量纳米CuO改性的锂基润滑脂。采用3H-2000PS2比表面及微孔分析仪对纳米CuO粒子进行表征,采用四球摩擦磨损试验机分析纳米CuO添加量对锂基润滑脂摩擦学性能的影响,采用扫描电镜(SEM)和三维形貌分析仪分析试验后钢球磨痕形貌。结果表明:纳米CuO质量分数为0.60%时锂基润滑脂具有最佳的抗磨减摩效果,摩擦因数和磨斑直径较基础脂分别降低24%和12%;一定添加量下,纳米CuO对磨损表面具有修复作用,含质量分数0.60%纳米氧化铜的润滑脂润滑时,磨损表面具有较低的表面粗糙度和较少的犁沟,表现出最佳的抗磨性能。