纳米耐磨和减摩复合镀层的研究

分析了将纳米三氧化二铝(Al2O3)和聚四氟乙烯(PTFE)颗粒加入常规电刷镀液中制备纳米耐磨和减摩复合镀层的组织、显微硬度、耐磨性和摩擦因数。结果表明：纳米颗粒的加入使复合镀层组织明显细化和致密。随着纳米Al2O3颗粒含量的增加，复合镀层的显微硬度和耐磨性有明显的提高，纳米PTFE的加入有助于减少复合镀层的摩擦因数。     

脉冲电沉积Ni/纳米Al_2O_3复合镀层的组织结构与性能

采用脉冲电沉积方法制备Ni/纳米Al2O3复合镀层。利用扫描电镜(SEM)观察分析Ni/纳米Al2O3复合镀层的组织结构,对Ni/纳米Al2O3复合镀层的硬度、摩擦磨损性能和铝液在复合镀层表面的铺展性能进行测试。结果表明:复合镀层的硬度随镀液中Al2O3悬浮量的增加而升高;纳米Al2O3悬浮量为20g/L的Ni/纳米Al2O3复合镀层的摩擦因数为0.459;铝液在Ni/纳米Al2O3复合镀层表面的亲润性比淬火45#钢差,具有良好的耐铝液侵蚀性能。     

纳米和微米La2O3颗粒增强镍基复合镀层的摩擦磨损性能

用复合电沉积工艺制备了纳米和微米La2O3颗粒增强镍基复合镀层，在销盘式滑动磨损试验机上考察了复合镀层在干摩擦条件下的摩擦磨损性能，用扫描电子显微镜分析了其磨损机理。结果表明：在干摩擦条件下，纳米La2O3颗粒增强复合镀层的摩擦磨损性能明显优于微米La2O3颗粒增强复合镀层；纳米La2O3增强镍基复合镀层的磨损主要表现为轻微磨粒磨损特征，而微米La2O3增强镍基复合镀层的磨损机制为剥层磨损和磨粒磨损。     

聚四氟乙烯纳米复合材料的制备及其力学和摩擦学性能

以添加表面活性剂的水为溶剂,采用溶剂混合法制备纳米 Al2 O3填充聚四氟乙烯（PTFE）复合材料,研究其力学性能和摩擦学性能,并与乙醇中分别制备纳米 Al2 O3填充 PTFE 复合材料进行比较。结果表明：在相同 Al2 O3填充比例下,水中制备的复合材料的拉伸强度和硬度要低于乙醇中制备的复合材料,而断裂伸长率却要高于乙醇中制备的复合材料。在200 N 和干摩擦条件下,当纳米 Al2 O3质量分数为1％～5％时,水中制备的复合材料的磨耗量要低于乙醇中制备的复合材料,并较纯 PTFE 磨耗量下降了1～2个数量级;且水中制备的复合材料的摩擦因数也要低于乙醇中制备的复合材料。复合材料磨痕处 SEM显示复合材料的磨损机制为黏着磨损和磨粒磨损。     

电泳-电镀沉积制备纳米Al_2O_3颗粒增强镍基复合镀层的耐磨性能

先采用电泳沉积工艺在铜基体上均匀沉积了粒径为20 nm的Al2O3涂层,然后采用电镀技术在Al2O3涂层中沉积金属镍,得到具有较高含量的纳米Al2O3增强镍基复合镀层;用扫描电镜及附带的能谱仪分析了镀层的表面形貌及成分,研究了镀层在干摩擦条件下的摩擦磨损性能,并对其磨损机理进行了探讨.结果表明:相比于纯镍镀层,纳米Al2O3颗粒增强镍基复合镀层的表面更加平整光滑,组织更加致密均匀;镀层中纳米Al2O3颗粒含量对镀层耐磨性能具有显著影响,当其体积分数约为30%时,镀层的耐磨性能最好.     

高速铁路轴箱轴承纳米润滑脂摩擦学性能试验研究

以WS2和Si3N4纳米颗粒作为高速客车轴箱轴承润滑脂添加剂,依据完全析因试验方案,合成了高速客车轴箱轴承纳米润滑脂。采用四球摩擦磨损试验机对其抗磨减摩和抗极压性能进行了研究,使用扫描电子显微镜(SEM)分析了钢球磨斑表面形貌,运用双因素方差分析法探究了WS2-Si3N4复合纳米颗粒对纳米润滑脂润滑性能影响。研究表明:当WS2添加量为1.5%,Si3N4添加量为0.1%时,合成的纳米润滑脂PB值最大,摩擦因数最低,钢球磨斑形貌平整光滑;WS2和Si3N4纳米颗粒均可提高纳米润滑脂的润滑性能,对复合纳米润滑脂润滑性能的提高交互作用显著。     

喷射纳米Al2O3增强镍基复合镀层的摩擦行为研究

采用摩擦喷射电沉积工艺制备了纳米Al2O3镍基复合镀层，观察了镀层的表面形貌，测试了镀层的显微硬度，并考察了镀层在不同载荷下的摩擦行为，并初步探讨了其磨损机制。结果表明：当纳米Al2O3质量浓度为50g/L时，获得的复合镀层表面平整、晶粒细小、组织致密；显微硬度达到最高，较纯镍镀层提高了39％；在500N、油润滑条件下复合镀层耐磨性提高了30．4％。复合镀层的磨损机制主要是磨粒磨损，而纯镍镀层主要是粘着磨损和磨粒磨损。     

纳米Al2O3对聚四氟乙烯工程材料性能的影响

用压制和烧结的方法，制备了纳米Al2O3和聚四氟乙烯（PTFE）的复合材料。研究了纳米Al2O3粒子对PTFE的摩擦、磨损、硬度、耐冲击强度等性能的影响。结果表明：纳米Al2O3粒子不仅显著地提高了PTFE耐磨性，而且降低了PTFE的摩擦系数，同时使PTFE的硬度增大。对作用机理进行分析和探讨，提出了“纳米粒子在摩擦磨损表面产生富积及重新嵌入“的观点，为材料的改性研究提供参考。     

纳米α-Al_2O_3和γ-Al_2O_3颗粒增强镍-磷复合镀层的性能对比

采用化学镀技术制备了纳米α-Al2O3和γ-Al2O3颗粒增强的镍-磷复合镀层,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、电子探针等对复合镀层的物相结构、表面形貌、成分分布进行了分析,还对比了复合镀层与镍-磷镀层的显微硬度、耐磨性和耐腐蚀性。结果表明:与镍-磷镀层相比,纳米Al2O3颗粒的加入没有改变镀层的晶体结构,但使镀层的显微硬度明显提高;纳米α-Al2O3颗粒的加入提高了镀层的耐腐蚀性和耐磨性,而纳米γ-Al2O3颗粒的加入反而使镀层耐磨性和耐腐蚀性下降。     

纳米Al2O3填充LDPE/POM复合材料的力学和摩擦性能研究

采用挤出混合与注塑成型制备出不同含量的纳米Al2O3填充LDPE/POM复合材料,并进行力学和摩擦磨损性能实验。结果表明,随着纳米Al2O3的增加,LDPE/POM复合材料的缺口冲击性能先提高后降低,其中添加8%纳米Al2O3后复合材料的缺口冲击强度提高了近3倍;添加Al2O3纳米粒子后增加了复合材料的摩擦因数,但对耐磨性影响不大。由于纳米Al2O3作为刚性粒子可以提高材料的硬度,因此复合材料仍表现出良好的耐磨性;然而纳米粒子在摩擦表面富集,产生了犁沟现象,因此提高了材料的摩擦因数。     

废汽油机发动机油的再生及其摩擦学性能研究

在减压蒸馏和白土吸附处理的基础上,对废汽油发动机油分别进行了溶剂精制、溶剂加表面活性剂助剂精制处理。在精制油中补充质量分数3%ZDDP添加剂后,利用UMT试验机和四球摩擦磨损试验机考察其抗磨减摩性能,采用扫描电子显微镜(SEM)和白光共焦三维形貌仪分析试验后试样磨痕表面形貌。结果表明:废油通过溶剂精制后得到的精制油,在补充3%的ZDDP后,具有良好的抗磨减摩性能,特别是采用溶剂加表面活性剂助剂精制处理后得到的精制油,补充ZDDP后抗磨减摩性能大大改善,甚至优于新油。     

无机类富勒烯二硫化钼的减摩抗磨特性

以仲钼酸铵和醋酸为前驱物制得了三氧化钼纳米粉,将其与硫粉混合在氢气氛下通过还原硫化反应合成了无机类富勒烯二硫化钼,其粒径分布为30-200nm,形貌为类球形。用MMU-10G屏显式材料端面高温摩擦磨损实验机测定了无机类富勒烯二硫化钼在混合润滑状态下的摩擦磨损性能,实验表明：无机类富勒烯二硫化钼能够明显改善基础油的减摩抗磨性能,复合油润滑时的最小摩擦因数为0.0127;无机类富勒烯二硫化钼能够显著提高润滑油的成膜和承载能力。润滑机制是无机类富勒烯二硫化钼纳米颗粒的化学惰性和将滑动摩擦变为滚动摩擦。     

油胺修饰镍纳米粒子在锂基脂中的摩擦学性能*

为提高镍纳米粒子作为润滑脂添加剂的减摩和抗磨能力,采用油胺对其进行修饰以减少团聚,通过SEM、FT-IR和XRD对OA-Ni的微观形态和结构进行了表征,利用四球摩擦试验机和TE77往复摩擦试验机考察表面修饰的镍纳米粒子(OA-Ni)对锂基润滑脂摩擦学性能的影响,并探讨其在润滑脂中的减摩抗磨机制。结果表明:制备的油胺修饰镍纳米粒子呈不规则的圆片状,粒径约为100 nm,在润滑脂中有良好的分散性;经油胺表面改性的镍纳米粒子能有效改善锂基脂的摩擦学性能,抗磨和减摩性能分别提升了36.6%和15%。磨损表面分析结果表明,在摩擦过程中油胺修饰的镍纳米粒子在摩擦表面形成了主要成分为Fe2O3、 Fe3O4、NiO、Ni2O3等金属氧化物的摩擦化学膜,提高了锂基脂的摩擦学性能。     

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。     

金属多氮唑骨架材料(MAF-6)作为棉籽油添加剂的摩擦学性能

采用模板剂法合成金属多氮唑骨架材料(MAF-6),通过SRV-V高频线性往复摩擦磨损试验机研究其作为润滑油固体添加剂的摩擦学性能。利用3D白光干涉仪、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱分析(EDS)等表征手段分析磨损表面形貌及元素分布,探讨MAF-6的润滑机制。结果表明:MAF-6作为添加剂能有效提高棉籽油的抗磨性能,MAF-6质量分数为0.50%时油品表现出最佳的抗磨性能;在高往复频率和运行载荷下MAF-6的抗磨效果更显著,在最佳添加量下可使基础油抗磨性能提升30%以上。磨损表面EDS元素分析发现,MAF-6的特征元素转移到了摩擦副表面,这表明MAF-6良好的抗磨性能主要与其柔性晶体结构和在摩擦副表面形成的物理吸附膜有关。     

高碱值磺酸盐对汽车自动传动液摩擦耐久性及抗磨的影响

采用传动油摩擦特性试验机和四球试验机考察高碱值磺酸盐对油品摩擦耐久性和抗磨性的影响。高碱值磺酸盐可改善油品的摩擦耐久性。试验片经XPS分析 ,发现试验片表面有明显的SO4 2 - 峰 ,除钢表面外 ,Ca也存在于钢的亚表层     

短玻纤填充PTFE复合材料磨损性能研究

用机械共混、冷压成型和烧结的方法制备了不同质量分数(10％～40％)的短玻纤填充PTFE复合材料样品。用MM-200型磨损试验机评价了不同样品在于摩擦定载荷条件下的磨损性能；用扫描电子显微镜(SEM)对试样的磨损表面进行了观察分析。结果表明：在所采用的实验条件下，随短玻纤含量的增加，抗磨损性能先增大后减小，在含量为30％取得最佳抗磨损性能。     

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。     

Ultralow-friction and wear properties of IF-WS<Subscript>2</Subscript> under boundary lubrication

Tested in boundary lubrication, inorganic fullerene-like WS₂ nanoparticles used as additives in oil present interesting friction reducing and anti-wear properties. A dispersion with only 1 wt% of particles leads, from a contact pressure of 0.83 GPa, to a drastic decrease of the friction coefficient below 0.04 and to very low wear. High resolution transmission electron microscopy (HRTEM), Scanning Electron Microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), Raman Spectroscopy and video imaging were used to explain the lubrication mechanisms. A structural modification of fullerene-like nanoparticles into sheets during the friction test was evidenced to be the main effect at the origin of these properties.*To whom correspondence should be addressed. E-mail: lucile.joly-pottuz@ec-lyon.fr     

十二烷氧基硼酸镧抗磨减摩添加剂的合成及摩擦学性能研究

合成了十二烷氧基硼酸镧(简称LaDOB)。以十二烷氧基硼酸镧为添加剂，采用四球实验机和环-块摩擦实验机评价了其抗磨减摩性能。结果表明LaDOB使HV1500基础油的抗磨性能得到明显改善，400N负荷下长磨60min时，磨斑直径从基础油的1．76mm降为含添加剂时的0．65mm；其承载能力明显提高，最大无卡咬负荷从基础油的558N增加到含3.0％添加剂时的834N，同时摩擦因数明显降低。X-射线光电子能谱(XPS)分析表明，添加剂在摩擦过程中发生了摩擦化学反应，生成的产物La2O3和B2O3沉积在摩擦副表面，形成抗磨减摩膜，从而改善其摩擦磨损性能。