多孔性镍基石墨复合电镀层的摩擦学特性研究

作者等在对石墨粒子以表面活性剂进行润温处理后，利用电镀的方法制取了多孔性Ni-石墨复合镀层。该镀层的孔隙率高且分布均匀，容易被油润湿，故其润滑性能良好。本文比较详细地研究了这种镀层的摩擦学特性，并以电感耦合等离子体发射光谱法研究了电解液中石墨粒子的吸附特性，且以X-射线透反射法证明了石墨粒子在镀层中具有择优取向性，同时讨论了镀层的表面及新面形貌。文章还对镀层的形成过程进行了理论分析与探讨。     

铁-纳米ZrO2复合电镀层的组织与性能

采用氯化物低温镀铁工艺,选择纳米ZrO2作为第二相粒子,以不对称交流一直流电源电镀法制备了铁-纳米ZrO2复合镀层;研究了工艺参数对镀层组织结构和镀层硬度、耐磨性能的影响.结果表明:采用此方法可获得内应力小、致密的复合镀层,镀层为α-Fe体心立方结构;当镀液中ZrO2纳米粒子含量为30 g/L,pH值为1,搅拌转速为300 r/min,阴极电流密度为20 A/dm2,施镀温度为30～40℃时,ZrO2粒子在镀层中弥散分布,镀层的平均硬度值达到800 HV.镀铁层中复合适量的ZrO2纳米粒子,能有效地降低粘着磨损,提高镀层的耐磨性能.     

镍-磷-纳米Al2O3复合镀层的摩擦学性能

用化学镀的方法制备了镍-磷-纳米Al2O3复合镀层，研究了热处理温度对镀层硬度和磨损性能的影响，并与二元镍-磷镀层以及镍-磷-Al2O3复合镀层进行了性能对比。结果表明：含有纳米Al2O3微粒的复合镀层具有更高的硬度和耐磨性，经400℃处理后的镀层耐磨性最好。     

纳米铜复合润滑油添加剂摩擦学性能的研究

将氯化石蜡与环氧大豆油复合应用于润滑油领域,发现环氧大豆油对氯化石蜡具有良好的稳定作用。在氯化石蜡与环氧大豆油构成的有机复合体系基础上,研究氯化石蜡/环氧大豆油与纳米铜粉复合后的摩擦学性能,探讨纳米粒子与有机添加剂的复合效应。结果表明:氯化石蜡与环氧大豆油复合体系与纳米铜粉复配后共同构成的有机/无机润滑体系,可在机械部件表面形成一层牢固的膜,减少了其摩擦磨损。     

复合纳米粒子作为润滑油添加剂的摩擦学性能

研究了复合纳米粒子作为添加剂对润滑油摩擦学性能的影响.将改性纳米CaCO3和纳米Zn按一定质量分数进行复配后,加入到液体石蜡中,采用摩擦磨损试验机考察了其摩擦学性能;并采用正交试验方法分析了2种纳米粒子的最佳配比和最佳添加量.结果表明,复合纳米粒子综合了CaCO3和Zn 2种纳米粒子的性能,作为润滑油添加剂,比单一的纳米CaCO3和纳米Zn添加剂有更好的抗磨减摩性能;在本文试验条件下,纳米CaCO3和纳米Zn的质量比为1∶1,总质量分数为0.6%时,配制的润滑油具有更好的抗磨减摩性能.     

复合纳米润滑油添加剂的制备及其摩擦学性能

采用超声机械法制备了经过化学修饰的纳米Al2O3、SiO2、MgO复合粉体,使其稳定地分散在基础油中,考察了油的摩擦学性能,用扫描电镜(SEM)、X射线能量色谱仪(EDS)分析了摩擦副表面的形貌和组成,同时初步分析了添加剂的润滑机理.结果表明:所制备的复合纳米粉体为平均粒径58 nm的球形微粒,在润滑油中具有较好的抗磨减摩能力,表现出良好的自修复效果.     

油酸修饰纳米镍粒子对润滑油摩擦学性能的影响

采用化学法制备纳米镍粒子,用油酸对其进行表面改性,利用XRD和SEM对其进行表征。将不同质量分数的纳米镍粒子加入F4008船用系统油中,在摩擦磨损试验机上研究其减摩抗磨性能。结果表明,所制备的纳米镍粒子为面心立方结构,其平均粒径分别为40nm,在润滑油中具有良好的分散性能;纳米镍粒子在较高载荷下减摩抗磨效果明显,具有较好的填充修复犁沟的作用。     

电镀废液回收纳米铜粉作为润滑添加剂的摩擦学性能研究

以化学还原法从电镀铜废液中回收的纳米铜粉为固体润滑油添加剂,在四球式摩擦磨损试验机上研究纳米铜粉的加入量对润滑油摩擦学性能的影响。采用SEM、EDAX等分析磨斑表面,初步探讨纳米铜粉抗磨减摩机制。结果表明:纳米铜粉的添加显著提高基础油的抗磨减摩性能,当纳米铜粉加入量为0.3%(质量分数)时,其摩擦因数和磨斑直径分别比基础油减小33.4%和19%。含纳米铜粉润滑油在高载荷下具有更好的抗磨减摩性能。纳米铜粉在摩擦过程中抗磨减摩机制主要为填充作用和沉积自修复膜作用机制。     

含纳米SiO_2液体石蜡润滑下FeS固体润滑复合层的摩擦学性能

采用离子氮碳共渗与离子渗硫复合处理技术在45#钢表面形成FeS固体润滑复合层,在摩擦磨损试验机上考察其在含0.1%(质量分数)纳米SiO2液体石蜡润滑下的摩擦学性能。结果表明:制备的FeS固体润滑复合层表面微纳米量级的硫化物颗粒与微纳孔隙分布均匀,其相组成主要为FeS、FeS2和Fe3N;在0.1%纳米SiO2液体石蜡润滑下,复合层与纳米SiO2添加剂产生协同作用,磨损表面形成了由硫化物、硫酸盐、氮化物等组成的化学反应膜,使FeS固体润滑复合层表面摩擦因数最低,始终保持在0.08左右,体积磨损量最小,比未渗表面(摩擦6min)降低了96%,比渗硫表面和氮碳共渗表面分别降低了89%和22%。     

石墨烯/纳米铜复合润滑油添加剂摩擦学性能研究

采用改进的Hummers方法制备石墨烯,并采用纳米激光粒度仪和X射线衍射仪对其进行表征。使用油酸和十八胺对纳米铜和石墨烯进行表面修饰,以改善其在润滑油中的分散稳定性;通过四球实验及缸套-活塞环变载荷摩擦磨损实验,评价石墨烯和纳米铜复合添加剂在润滑油中的减摩抗磨特性。采用金相显微镜和扫描电镜（SEM）观察试样磨损表面形貌,分析石墨烯和纳米铜复合添加剂的减摩抗磨机制。结果表明,石墨烯/纳米铜复合添加剂的加入使润滑油具有更加优异的抗磨减摩性能,且优于单一纳米铜或石墨烯添加剂;在摩擦过程中,石墨烯和纳米铜对摩擦副表面的凹槽和划痕进行了填充,使得磨损表面珩磨纹更加细密;同时,复合添加剂在摩擦过程中在摩擦表面形成了含有铜元素和碳元素的薄膜,起到了自修复作用。     

羟基硅酸盐/纳米铜复合添加剂摩擦学性能研究

由羟基硅酸镁和纳米铜粉体按质量比1∶1组成复合添加剂,利用MJ-800型四球摩擦磨损试验机考察复合粉体、硅酸盐粉体和纳米铜分别作为N68基础油添加剂的摩擦学性能,借助JSM3010型扫描电子显微镜及EDS测试分析钢球磨痕的表面形貌和成分组成,研究了添加剂的作用机制.结果表明:添加剂的引入明显改善了基础油的摩擦学性能,添加剂粒子通过吸附、填充、微滚珠以及熔融铺展作用降低钢球磨损,并对磨损表面进行一定的修复;硅酸盐粉体和纳米铜表现出良好的协同抗磨效应,复合添加剂的极压抗磨性能优于硅酸盐粉体或纳米铜单独作为添加剂.     

Ni-B-C_(60)纳米复合化学镀层的微动摩擦学特性

采用化学镀技术制备Ni-B-C60纳米复合镀层,对复合镀层的表面形貌进行分析,并对复合镀层的微动摩擦学特性进行试验研究,并与Ni-B镀层性能进行对比。结果表明:Ni-B-C60复合镀层的胞状颗粒的胞径比Ni-B镀层的胞状颗粒的胞径小;在微动磨损过程中Ni-B-C60复合镀层具有自润滑性能,使其摩擦因数比Ni-B镀层低,即Ni-B-C60复合镀层的减摩耐磨损性能优于Ni-B镀层。     

微波辅助液相还原法制备针状纳米镍及其摩擦学性能研究

采用液相化学还原法,在水体系中,以醋酸镍为前驱体,水合肼为还原剂,氢氧化钠为pH值调节剂,引入微波辐照,加入适量自制表面活性剂为修饰剂,合成了长85～95nm、直径为3～6nm的针形纳米镍。通过X-射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和热重-差热分析(TG-DSC)对纳米镍进行了表征。将所制备的纳米镍添加到成品润滑油15W/40SF汽油机油中,考察了添加前后润滑油的摩擦学性能。结果表明:添加纳米镍后较大程度地降低了成品润滑油的摩擦因数,显著改善了成品润滑油的摩擦学性能;添加量的增加对润滑油摩擦性能的改善略有提高,但提高不大。     

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。     

颗粒增强镍基合金复合熔覆层及其摩擦学性能研究现状

颗粒增强镍基合金复合熔覆层能显著改善零件表面性能,在工程领域中的应用日益广泛。对镍基合金复合熔覆层的主要增强颗粒进行了总结,概述了硬质陶瓷颗粒、稀土和自润滑颗粒的特性及其增强镍基合金复合熔覆层的微观组织结构和摩擦学性能的研究进展,并指出了颗粒增强镍基合金复合熔覆层今后的发展方向和需解决的重点问题。     

载荷对硅酸盐/纳米铜复合添加剂摩擦学性能的影响

以含有硅酸盐/纳米铜复合添加剂的N68基础油为润滑介质,分别在100、150和200 N载荷条件下进行了摩擦磨损试验.结果表明,硅酸盐/纳米铜复合添加剂能够显著提高N68基础油的承载能力.随着试验时间的延长,下试样出现了"零磨损".与100和200 N载荷下结果相比较,载荷为150 N的摩擦环境缩短了摩擦副的磨合期,更适合于添加剂润滑作用的发挥.     

无机纳米抗磨剂的摩擦学性能研究

用超声波纳米粉碎机制备了纳米级的粉料,借助透射电镜表征分析了颗粒的粒度及形状。根据正交试验找到了较好的分散悬浮剂,通过添加分散悬浮剂和采用超声波分散的方法制备出悬浮性、分散性良好的油基纳米抗磨剂。用环块磨损试验机测定了纳米抗磨剂的摩擦学性能,发现：将含一定量的纳米抗磨剂加入到基础油中,可提高其抗磨减摩性能。正常供油状态下,该纳米抗磨剂的摩擦因数和相对磨耗都有了一定的降低。停止供油状态下,进一步验证了该纳米抗磨剂在摩擦表面的沉积及随后的剪切作用下形成了具有抗磨减摩作用的膜。     

α-ZrP层状纳米片的插层制备及其摩擦学性能研究

以层状α-Zr(HPO₄)₂·H₂O(α-ZrP)为前驱体,采用间接插层法合成十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)插层DTAB-ZrP材料,利用XRD和电镜分析手段对DTAB-ZrP晶体结构和形貌进行表征,采用FT-IR、TGA和CHN元素分析仪对DTAB-ZrP样品的有机物基团和有机物含量进行分析。采用流变仪和四球摩擦磨损试验机研究固体添加剂DTAB-ZrP对锂基脂流变性能和摩擦学性能的影响,借助3D光学表面轮廓仪、扫描电子显微镜和X射线能量色谱仪对摩擦副表面的磨痕进行表征分析。结果表明：DTAB-ZrP样品具有良好的结晶度,作为锂基脂固体添加剂改善了基础脂的黏弹性和黏温性能;在不同载荷和长时间运行下,含DTAB-ZrP锂基脂均表现出优异的承载力、减摩和抗磨性能。磨损表面化学元素分析显示,在摩擦过程中DTAB-ZrP在摩擦副表面形成了物理保护膜。     

硅镁型复合纳米添加剂的摩擦学及自修复性能研究

用化学方法制得粒径约为40 nm的硅镁型复合纳米添加剂,分别采用四球摩擦磨损试验机、环-块摩擦磨损试验机和齿轮试验机考察了其作为矿物油添加剂的抗磨减摩性能及对磨损表面的修复作用.用扫描电子显微镜、粗糙度测定仪以及X射线光电子能谱仪等对摩擦副磨损表面进行了分析,并探讨其修复作用机制.结果表明:制备的硅镁型复合纳米添加剂具有优良自修复性能,可以很好覆盖磨损表面,能显著降低磨损表面的粗糙度.其自修复作用机制是由于硅镁型复合纳米粒子在摩擦表面形成沉积并在接触区的高温高压下熔融铺展形成低剪切强度的表面膜, 由于这层膜的剪切强度比较低,可以减少摩擦界面的粘着磨损,故表现出良好的减摩抗磨和自修复性能.     

蒙脱土/Cu复合纳米的制备及其摩擦学性能研究

共混制备蒙脱土与Cu(MMT/Cu)复合纳米粒子,将其添加到150N基础油中,以45#钢为摩擦副,利用MMU-10G摩擦磨损试验机考察其摩擦学性能,使用EPMA-1600电子探针、金相显微镜、Genesis能谱仪进行试样磨损面形貌观察和组成元素分析。结果表明:MMT/Cu复合纳米粒子作为润滑油添加剂具有优异的减摩效果和抗磨性能,与基础油相比,添加了MMT/Cu复合纳米粒子的油样使摩擦副的平均摩擦因数下降52%,摩擦副试样失重减少55%,这是由于MMT/Cu复合纳米粒子在摩擦表面生成了自修复膜层。