碳纳米管掺杂Fe3Al基复合摩阻材料的摩擦磨损特性研究

采用冷压烧结法制备了CNTs-Fe3Al基复合摩阻材料。经添加0.5%~5%CNTs、1%~5%Al2O3,研究了掺杂物含量及摩擦载荷对摩阻材料摩擦磨损性能的影响,并采用SEM对材料初始表面形貌及磨损形貌进行了观测。结果表明,随着CNTs及Al2O3含量的逐渐增加,磨损方式将由磨粒磨损向疲劳磨损转变。添加CNTs时,摩擦系数先降低后升高再降低;添加Al2O3时,摩擦系数不断升高。加入0.5%CNTs、3%Al2O3可制备平均摩擦系数0.7,硬度295.8HV的摩阻材料。     

混料比率回归设计在半金属摩擦材料中的应用

利用混料比率回归设计的试验方法进行试验，获得了半金属摩擦材料摩擦磨损性能与其组分之间的回归方程，可由材料成分预测其摩擦磨损性能。     

SiCp/Al复合材料-半金属刹车材料干摩擦磨损性能研究

采用无压浸渗法制备15%(体积分数,下同),25%,35%,45%,55%的SiC颗粒(45,63μm)增强的铝基复合材料(SiCp/Al).在M-200型环块式磨损试验机上研究了SiCp/Al复合材料、灰铸铁(HT250)分别与半金属刹车材料配副的干摩擦磨损性能.结果表明,颗粒体积分数对复合材料摩擦系数的影响显著,而颗粒尺寸对复合材料摩擦系数影响不大.当颗粒体积分数从15%上升到55%时,SiCp(45μm)/Al复合材料的摩擦系数从0.319升高到0.385,提高20.7%,SiCp(63μm)/Al复合材料的摩擦系数从0.303升高到0.359,提高18.5%,且SiCp/Al复合材料摩擦系数的稳定性优于铸铁.HT250-刹车材料摩擦副的磨损率为7.09×10-6cm3m-1,是55%SiCp(45μm)/Al-刹车材料摩擦副的2.2倍,是55%SiCp(63μm)/Al-刹车材料摩擦副的2.7倍,SiCp/Al-刹车材料摩擦副的耐磨性明显优于铸铁-刹车材料摩擦副. SiCp/Al-刹车材料摩擦副的磨损率随着颗粒尺寸的增加而降低.     

Fe3Al基复合摩阻材料摩擦磨损行为的研究进展

本文针对Fe_3Al基复合摩阻材料的摩擦磨损行为进行综述。结果表明,掺杂有助于提高Fe_3Al基体性能,如添加Cr、Zr、B、Cu、Ni等合金元素可提高韧性、消除孔隙或强化晶界;添加TiC、Al_2O_3等硬质质点和碳纳米管则可提高硬度、强度和耐磨性。影响Fe_3Al基复合摩阻材料摩擦磨损行为的主要因素有环境温度、摩擦载荷、摩擦速率和摩擦副的相对硬度等。进一步对比分析发现,当摩擦副的相对硬度相似时,即便材料体系不同,摩擦磨损行为也可能极为相似;反之,即便材料体系相同,摩擦磨损行为却可能完全不同。这说明摩擦副的相对硬度可能是影响摩擦学行为的关键。     

胶乳改性摩阻材料用酚醛树脂的研究

采用丁腈，羧基丁腈，丁苯，丁吡四种胶乳改性酚醛树脂，研究改性产生的微观结构与其冲击强度和摩擦性能之间的内在关系，实验结果表明，胶乳改性酚醛树脂在性能上有强度大且韧性好的特点，尤其在摩擦性能上比纯酚醛树脂有较大的改善，通过四种胶乳改性酚醛树发现，羧基丁腈胶乳改性酚醛树脂综合性能优于其它三种胶乳改性的酚醛树脂。     

纤维增强摩阻材料中树脂含量的确定

选用碳纤维、钢纤维和FB酚醛树脂为主要成分制得纤维增强摩阻材料 ,研究了树脂含量对材料摩阻性能、力学性能的影响 ,确定了摩阻材料的最低树脂含量为 1 6% ,最佳树脂含量为 2 2 %     

稀土对半金属摩阻材料性能的影响

通过在半金属摩阻材料配方中添加稀土，材料各组员之间相互作用增强，不同温度摩擦系数稳定，磨损率降低。对材料中所用钢纤维表面进行稀土多元渗处理，摩阻材料抗冲击强度明显提高。X射线能谱显示，经渗稀土处理与未经渗稀土处理的钢纤维所制备的摩阻材料组成上无明显变化，但SEM照片冲击断面处有明显差异。在上述实验结果的基础上，进而探讨了稀土发生作用的可能机理。     

碳纤维增强铜基复合材料摩擦与磨损行为的研究

研究了用热压法制造的碳纤维增强铜—5％锡基复合材料的摩擦磨损行为。对碳纤维的体积分数改变时,复合材料的摩擦系数,磨损速率的变化规律作了分析,进行了磨屑成分分析及磨面的形貌观察,初步提出了这种复合材料的磨损机制。实验结果表明:随着碳纤维含量的增加,复合材料的摩擦系数下降、磨损率减小,认为在给定的实验条件下,“碳纤维/铜—5％锡”复合材料的磨损是粘着和氧化共同作用的结果,在高温下或纤维体积含量较高时,氧化磨损是主要磨损形式。     

MOSi2材料摩擦磨损特性的研究与发展

金属间化合物二硅化钼（MoSi2）兼具金属和陶瓷材料的双重特性，成为开发和研究的重点。从耐磨性角度出发，重点评述了MoSi2基复合材料以及MoSi2增强陶瓷材料的摩擦磨损特性的研究现状，并展望了MoSi2材料仍为耐磨材料的前景。     

C/C复合材料与石墨材料干态摩擦磨损行为

在M-2000型摩擦磨损实验机上,以GCr15钢为配副,对石墨材料和C/C复合材料在干态条件下的滑动摩擦进行研究。结果表明:C/C复合材料的摩擦系数和体积磨损均比石墨材料的低。具有光滑层炭结构 (SL) 的C/C复合材料的摩擦系数和体积磨损量比具有粗糙层结构 (RL) 的C/C复合材料低;低密度石墨的摩擦系数和体积磨损量比高密度石墨材料高。随时间延长,RL结构的C/C复合材料摩擦系数在60、80、200 N时有小幅度的增长,另三种则下降; SL结构的C/C复合材料摩擦系数除60 N外基本保持平稳;石墨材料的摩擦系数随时间延长表现出增长趋势。SEM观察表明: RL结构的C/C复合材料摩擦表面随载荷增加而趋向完整,SL结构的C/C复合材料的摩擦表面随载荷增加变化不大。而高密度石墨摩擦表面比密度低的石墨完整。C/C复合材料比石墨更适宜用作航空发动机轴间密封材料。      

Al2O3基陶瓷材料的摩擦磨损特性

研究了Ａｌ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２和Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２／ＳｉＣｗ在２５到９００℃时与硬质合金滑动摩擦时的摩擦磨损特性。结果表明：三种陶瓷与硬质合金摩擦副的磨擦系数随温度的变化规律不同，摩擦表面的Ｘ射线衍分析表明：摩擦系数的变化与陶瓷表面形成的氧化物膜的组成和结构有关。在高温下Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２的摩擦表面形成了具有优良的高温润滑性的ＴｉＯ２膜，即ＴｉＢ２明显地改善了Ａｌ２Ｏ３的摩擦磨损特性。     

碳毡/铜复合材料的摩擦磨损特性研究

本文研究了用电沉积法制备的碳毡/铜复合材料的摩擦磨损特性。研究结果表明,在干摩擦条件下,复合材料的耐磨性主要与摩擦副间维持连续有效碳膜时间的长短有关,该时间取决于碳毡纤维的体积分数。在油润滑条件下,碳毡/铜复合材料的耐磨性与复合材料的硬度及纤维弯曲和破断所消耗能量的多少有关。在这两种条件下,复合材料的耐磨性均明显优于常用耐磨铜合金ZQSn6-6-3.     

钛酸钾晶须增强聚四氟乙烯复合材料的摩擦磨损性能

研究了钛酸钾晶须(PTW)增强聚四氟乙烯复合材料(PTW-PTFE)的摩擦磨损性能。考察了PTW含量、摩擦温度、栽荷和滑行速度对其影响。结果表明，PTW-PTFE的磨损量仅是纯PTFE的1／10；负荷极限和滑行速度极限分别是纯PTFE的110％和160％；PTW的加入使摩擦系数更为稳定，但大小无明显改变；PTW的质量分数为5％时复合材料磨损量最小，拉伸强度最高；PTFE和PTW-PTFE在200℃的磨损量低于常温下的磨损量，但磨痕面积明显增加．观察磨损表面形貌发现，PTW的加入明显阻止了裂纹大规模的产生和扩展，提高了耐磨性。     

玻璃纤维,碳纤维填充聚甲醛的摩擦磨损性能研究

利用ＲＦＴ－Ⅲ往复摩擦磨损试验机测试了玻纤，碳纤填充聚甲醛所形成复合材料的摩擦磨损性能，并利用ＳＥＭ和ＸＰＳ研究了其磨损机理，研究发现，填加一定量玻纤，碳纤均可降低聚甲醛的磨损，但填加碳纤效果更好，ＸＰＳ分析发现钢对偶面上的Ｆｅ向玻纤，碳纤复合材料表面发生转移，并生成Ｆｅ２Ｏ３。     

Cu粉及纳米Cu粉填充聚甲醛的摩擦学性能研究

利用ＲＦＴ－Ⅲ往复摩擦磨损试验机测试了Ｃｕ粉（２００目）及纳米Ｃｕ粉填充聚甲醛所形成复合材料的摩擦磨损性能，并利用电镜、ＸＰＳ和ＡＥＳ研究了其磨损机理。研究发现，填加一定量Ｃｕ粉（２００目）及纳米Ｃｕ粉均可降低聚甲醛的磨损，但填加纳米Ｃｕ粉效果更好，，ＸＰＳ分析钢对偶面发现，Ｃｕ粉（２００目）在摩擦过程中生成Ｃｕ２Ｏ，而纳米Ｃｕ粉在摩擦过程中生成Ｃｕ（－ＣＨ２－Ｏ）。     

陶瓷颗粒填充PTFE复合材料的摩擦磨损性能研究

利用MHK－500型坏－块磨损试验机,对陶瓷颗粒SiC,Si3N4,BN和B2O3填充的聚四氟乙烯（PTFE）复合材料在干摩擦条件下与GCr15轴承钢对摩时的摩擦磨损性能进行了较为系统的研究,并利用扫描电子显微镜（SEM）和光学显微镜对PTEF复合材料的摩察表现进行了观察,结果表明,添加B2O3降低了PTEF的摩擦系数,而添加SiC,Si3N4及BN则增大了PTFE的摩擦系数,但是,SiC,Si3N4,BN和B2O3均可将PTFE的磨损量降低1－2个数量级,其中以Si3N4的减磨效果最好,B2O3的减磨效果最差。     

聚甲醛/低密度聚乙烯共混物的摩擦磨损性能

将低密度聚乙烯(LDPE)和聚甲醛(POM)共混制备POM／LDPE共混物,其摩擦磨损性能得到提高。研究表明,当LDPE含量为10％时,POM／LDPE共混物的摩擦系数从纯POM的0．30降低到共混物的0．13,磨痕宽度从POM的4．44mm下降为3．94mm。POM及POM／LDPE共混物磨擦表面的SEM、FT—IR分析表明,在摩擦过程中共混物中的LDPE向钢环转移形成磨屑,有效地隔离了两摩擦面的接触,起到了减摩耐磨剂的作用,明显降低了POM树脂摩擦系数,提高了POM的耐磨损性能。     

氧化铝体积分数对Al2O3f+Cf/ZL109混杂复合材料干滑动摩擦磨损行为的影响

利用挤压铸造法制备了Al₂O_3f+C_f/ZL109短纤维混杂金属基复合材料,并探讨了Al₂O₃纤维对该混杂复合材料干滑动摩擦磨损行为的影响。结果表明:混杂复合材料的摩擦系数以及从轻微磨损到急剧磨损转变的临界载荷均随着Al₂O₃体积分数的增加不断增大。在轻微磨损阶段,复合材料的主要磨损机制为犁沟磨损和层离,且Al₂O₃体积分数为12%时混杂复合材料的磨损率最低。发生严重磨损时,基体和复合材料的磨损机制均为严重的粘着磨损。     

纤维及晶须增强PTFE复合材料的摩擦磨损性能研究

利用MHK－500型环－块磨损试验机,对炭纤维,玻璃纤维及钛酸钾（K2Ti6O13)晶须增强聚四氟乙烯（PTFE）复合材料在干摩擦条件下与GCr15轴承钢对磨时的摩擦学性能进行了较为系统的研究,并利用扫描电子显微镜（SEM）和光学显微镜对其磨屑和摩擦表面进行了观察。结果表明,炭纤维,玻璃纤维及K2Ti6O13晶须虽增大了PTFE的摩擦系数,但均可将PTFE的磨损量降低2个数量级,其中玻璃纤维的减磨效果最好,K2TiO13晶须的减磨效果最差,由于K2TiO13晶须的承载能力较差,致使K2Ti6O13晶须增强PTFE复合材料的磨损表面发生了明显的挤压变形,因而该复合材料具有较高的摩擦和磨损。     

不同压力下聚四氟乙烯复合材料的磨损行为

对炭纤维等无机填料增强的聚四氟乙烯(PTFE)复合材料在低、中、高压下的摩擦磨损行为进行了研究。利用扫描电子显微镜分析了材料的磨损状况,利用差热扫描量热分析仅、X射线衍射仪对材料的热性能及结晶性能进行了分析,并与材料的摩擦、磨损性能相联系．研究结果表明．高压摩擦环境中,蠕变的发生是加速PTFE复合材料磨损、恶化材料性能的主要原因;高比表面填料的加入会提高复合材料的熔化热,有助于降低材料的磨损率;结晶度的提高对增强复合材料的耐蠕变性有明显的效果。