硫化温度对丁腈橡胶性能的影响及其磨损行为研究

研究低温硫化 (100~150 ℃)对丁腈橡胶物理性能及摩擦磨损行为的影响,运用扫描电镜对丁腈橡胶磨损表面形貌进行分析,探讨不同硫化温度丁腈橡胶的磨损机制。结果表明：随着硫化温度的升高,硫化胶的物理性能（交联密度、拉伸强度、硬度）呈现先升高后下降的趋势,在硫化温度为120 ℃时,胶料具有较好的综合性能;随着硫化温度的升高,硫化胶的磨损量先减小后增大,在硫化温度为120 ℃时胶料的磨损量最低,摩擦因数也最低且最稳定;120 ℃硫化胶的磨损机制主要为磨料磨损,而其他温度硫化胶为更严重的黏着磨损,因此,120 ℃硫化胶具有优异的抵御黏着磨损的能力。     

载荷对丁腈橡胶摩擦学特性的影响

采用栓－盘式摩擦磨损试验机考察了载荷对丁腈橡胶摩擦学特性的影响,分析了其作用机理,结果表明,丁腈橡胶的摩擦系数和磨损均随损均随载荷的增加而降低;在较低载荷时,丁腈橡胶表现为滞后摩擦,在较高载荷时,表现为粘着摩擦,在较低的滑动速度下,载荷的改变不会引起丁腈橡胶摩擦过程中摩擦化学反应的发生,只是产生简单的分子机械断裂。     

温度对火焰喷涂FEP涂层制备及摩擦学性能的影响

利用火焰喷涂在不同预热温度制备了FEP涂层，评价了环境温度对涂层摩擦学性能的影响，并对涂层进行了XRD、SEM等分析。结果表明：FEP涂层的最佳预热温度为270℃，此时涂层与基材的结合面上缺陷很少。FEP粉末和涂层中都含有无定形和结晶相，形成涂层后的结晶度有了明显的提高；环境温度在200℃以下时，涂层摩擦因数变化不大；200℃以后摩擦因数迅速增大，且涂层的磨损率随着环境温度的升高而增大；在较高的环境温度下，涂层的磨损呈现出明显的疲劳磨损特征。     

氮含量对BCN薄膜力学和摩擦学性能的影响

为获得能在较宽温度范围内工作的BCN薄膜,采用闭合场非平衡磁控溅射法制备出非晶态的BCN薄膜和BC_x薄膜,通过调控N₂流量研究氮含量对薄膜摩擦学和力学性能的影响。结果表明：BCN薄膜的硬度和弹性模量随着N₂流量的增加而降低;在室温至600℃较宽温度范围内,N₂流量小于20 sccm时制备的BCN薄膜具有更平稳的摩擦因数和低的磨损率,具有比BC_x薄膜更好的摩擦学性能。随着N元素的掺杂,BCN薄膜的力学性能降低,但摩擦学性能明显提高,因此通过改变氮含量实现BCN薄膜力学和摩擦学性能合理调控,BCN薄膜有望实现较宽温度范围内的减摩润滑作用。     

沉积温度及膜厚对离子镀银膜结构及摩擦学性能的影响

采用离子镀在不锈钢和45钢基体表面低温沉积银薄膜.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和真空摩擦试验机对低温沉积银膜的晶体结构、表面形貌和摩擦学性能进行了研究.结果表明:银膜的择优取向度随着沉积时间的延长和基体温度的降低具有明显变化;在-147℃沉积6 min条件下制备的银膜为表层具有(200)择优取向及底层为(111)择优取向的双层结构;银膜在载荷较高时也有较好的摩擦学性能.     

硫化异丁烯与ZDDP复配对菜籽油摩擦学性能的影响

以菜籽油为基础油,选择硫化异丁烯(T321)为极压添加剂、ZDDP为抗氧抗腐剂,采用均匀试验方法设计试验方案,并测定在不同添加剂含量下的pB值(最大无卡咬负荷)和WSD值(磨斑直径),利用逐步回归法和扫描电子显微镜(SEM)分析了基础油和添加剂之间的配伍性及其对菜籽油摩擦学性能的影响。结果表明:当硫化异丁烯的含量低时会降低菜籽油的承载能力,当含量高时可提高菜籽油的承载能力,ZDDP无论在低含量还是高含量均可提高菜籽油的承载能力。ZDDP对菜籽油抗磨性能的作用大于硫化异丁烯。     

原油温度对丁腈橡胶溶胀及耐磨损性能的影响

随着开采深度的增加,原油的温度逐渐上升,必然影响螺杆泵定子橡胶的溶胀及磨损行为。研究3种丙烯腈结合量的丁腈橡胶（N18、N26、N41）在不同温度原油介质中溶胀行为,并采用MPV 600 环块试验机研究溶胀后丁腈橡胶磨损行为,初步探讨温度对橡胶溶胀及磨损行为的影响。结果表明：随温度的升高原油浸泡后N18及N26质量变化率基本成线性增加,而 N41质量变化率却略有下降;N18和N26硬度随着原油浸泡温度的升高逐渐下降,而N41橡胶的硬度基本维持不变;丁腈橡胶随着原油浸泡温度的增加磨损量增加,而摩擦因数却逐渐下降;随着丁腈橡胶中丙烯腈结合量的增加,分子键间作用力增强,具有较好的耐溶胀和耐磨性能。     

W-C-S-Mo复合薄膜的制备及力学和摩擦学性能

利用磁控溅射与磁过滤阴极真空电弧（MS/FCVA）复合沉积法,在不同偏压下在单晶Si基体上制备W-C-S-Mo四元复合薄膜;分析沉积偏压对薄膜纳米硬度、弹性模量和膜基结合力等力学性能的影响;在潮湿大气、真空环境下研究偏压对薄膜摩擦学性能的影响。结果表明,薄膜硬度、弹性模量和附着力随着沉积负偏压的增大呈现先增大后减小的趋势,在偏压-100 V时薄膜力学性能最好;负偏压-100 V下制备的W-C-S-Mo四元复合薄膜样品在潮湿大气和真空环境下均具有较好的摩擦学性能,拉曼测试发现,W-C-S-Mo复合薄膜在潮湿大气环境中的润滑作用主要由DLC提供,而在真空环境中薄膜中的软质相MoS2晶粒起润滑作用。     

纳米ZnO填充PTFE复合材料的力学及摩擦学性能

通过机械搅拌和超声分散制备纳米ZnO填充PTFE复合材料,研究纳米ZnO填充量对复合材料力学及摩擦磨损性能的影响。结果表明:当ZnO质量分数小于3%时,复合材料的拉伸强度与纯PTFE相比略有增高;复合材料的密度、硬度、摩擦因数随ZnO填充量的增加而逐渐增大;当ZnO填充质量分数为1%～3%时,复合材料的磨耗量大幅下降,但若继续增加ZnO填充量,复合材料的磨耗量却变化不大。     

石墨烯复合硫化丁苯橡胶摩擦学性能模拟分析

建立硫化丁苯橡胶和石墨烯复合硫化丁苯橡胶两种材料的分子动力学模型,分析石墨烯复合硫化丁苯橡胶的摩擦学性能,研究石墨烯和硫化交联共同作用对丁苯橡胶摩擦特性的影响。结果表明,石墨烯的引入能够降低丁苯橡胶分子链的活动性,提高硫化丁苯橡胶的刚性,阻止橡胶原子向摩擦界面移动,降低摩擦界面处的温度,减缓橡胶机械性能的恶化,从而提高硫化丁苯橡胶的抗剪切性能和摩擦特性。     

沉积温度对CrN涂层干摩擦及大豆油润滑下摩擦学性能的影响

为探究沉积温度对CrN涂层摩擦学性能的影响,同时寻找适合CrN涂层润滑的绿色润滑剂,采用磁控溅射技术在不同温度下制备CrN涂层。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、AFM原子力显微镜、划痕仪、纳米压痕仪和摩擦磨损试验机评价涂层的微观结构、力学性能,以及在干摩擦及大豆油润滑条件下的摩擦磨损性能。结果表明：在250 ℃下沉积的CrN涂层具有最致密的晶状结构,且力学性能最优。摩擦试验结果显示,在干摩擦和大豆油润滑下250 ℃下沉积的CrN涂层表现出最优的摩擦学特性。XPS分析表明,由于摩擦的存在,大豆油会在涂层表面发生摩擦化学反应并生成一层化学吸附膜,从而能有效减轻涂层的摩擦和磨损。250 ℃下沉积的CrN涂层具有最优的力学及摩擦学性能,且大豆油极为适合CrN涂层的润滑。     

二硫化钨发动机油的摩擦学性能研究

采用矿物油和合成油调配成半合成发动机油基础油,同时,通过表面化学修饰和吸附修饰表面改性超细二硫化钨颗粒,使其作为固体润滑添加剂稳定悬浮于基础油中,并加入一定量的功能添加剂,研制了一种二硫化钨发动机油。与国内外品牌发动机油进行摩擦学性能对比实验,发现该种发动机油的油膜强度分别是壳牌超凡喜力发动机油和国产长城发动机油的1.06倍和1.38倍,烧结载荷分别是它们的1.75倍和2.33倍,并且在392N、1450r/min、30min下长时间作用时,摩擦副的摩擦因数随时间的增长而减少,磨斑直径小,磨斑表面光滑,没有明显的犁沟出现。实验表明二硫化钨发动机油具有比国内外品牌发动机油更加优良的抗磨、减摩和极压性能。     

聚苯酯填充聚四氟乙烯复合材料的力学及摩擦学性能研究

采用共混-冷压-烧结工艺制备了聚苯酯(POB)填充聚四氟乙烯(PTFE)复合材料,考察了POB含量对PTFE/POB复合材料机械性能和摩擦学性能的影响,探讨了材料的磨损机制和POB的减磨机制.结果表明复合材料的拉伸强度和断裂伸长率随着POB含量的增加而降低,压缩强度随着POB含量的增加而增大;随着POB含量的增加材料摩擦因数呈现增大趋势,POB质量分数在16%～27%范围内材料摩擦因数为0.20～0.24;在与AISI 1045钢的对磨中复合材料发生了黏着磨损,磨损率随着POB质量分数的增加呈现下降趋势,POB质量分数超过25%后继续增加其含量复合材料磨损率降低幅度逐渐变小.     

铜粉对PTFE复合材料力学及摩擦学性能的影响

通过向聚四氟乙烯(PTFE)中添加不同含量的铜粉,研究其力学性能和摩擦磨损性能;研究不同形状和粒径青铜粉,以及铜粉中其他成分对PTFE材料性能的影响。结果表明:铜粉质量分数为40%时,PTFE复合材料具有良好的力学性能,其耐摩擦磨损性能适中。在相同含量的青铜粉/PTFE复合材料中,铜粉粒径越大,其耐磨损能力越差,磨痕宽度越大,铜粉粒径越小,其复合材料的耐磨损性能越好,磨痕宽度越小。不规则青铜粉填充的PTFE复合材料具有较好的力学性能,但是球形铜粉填充的PTFE复合材料具有较好的耐磨损性能。青铜粉中的锡、铅、锌具有良好的减磨效果。     

温度对类富勒烯碳氮薄膜微观结构与摩擦学性能的影响

采用直流反应磁控溅射分别在200、250、300和350℃条件下沉积类富勒烯碳氮薄膜,利用X射线光电子能谱(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)表征薄膜的微观结构形貌,采用薄膜综合性能测试仪以及通过大气球盘摩擦试验研究薄膜的力学性能及摩擦学性能。结果显示:制备的类富勒烯CN_x薄膜中存在sp~2C-C、sp~2N-C和sp~3C-N化学键;随着沉积温度的升高,薄膜的结构变得更加致密,硬度、弹性模量以及弹性恢复系数逐渐增大,摩擦因数和磨损率降低;沉积温度为350℃制备的薄膜摩擦因数和磨损率最低,表现出优异的耐磨损性能。     

碳纳米管对丁苯橡胶摩擦学性能的影响研究

碳纳米管作为填料,可以有效提高橡胶材料的摩擦学性能.采用分子动力学模拟方法研究碳纳米管对丁苯橡胶摩擦学性能的影响.在研究中,建立纯丁苯橡胶和碳纳米管丁苯橡胶两个无定型模型,优化橡胶分子内部构象.为分析摩擦学性能,建立铁原子层对摩副摩擦模型,对铁原子层施加一定的速度实现滑动摩擦.研究结果显示,纯丁苯橡胶的摩擦因数为0.7...     

表面织构及其对摩擦学性能的影响

介绍了表面织构的图案和加工方法以及摩擦学性能的测试方法,阐述了不同表面织构对摩擦学性能的影响及机制,总结了当前表面织构研究的主要成果,并提出了未来表面织构研究需要深入开展的工作.     

固体表面特性对摩擦学性能的影响

摩擦学是研究作为相对运动的相互作用的表面及其有关理论与实践的一门科学和技术。因此,摩擦副材料的表面及其固体化学特性便不可避免地影响其摩擦学性能,对这方面所作的研究性尝试无疑会丰富我们关于固体化学和摩擦学的认识。 1.固体晶面对摩擦学性能的影响 表1列出了晶粒钨在不同晶面上的摩擦系数,晶面分别为{110}、{210}、{100}面,同时还列出了吸附质H_2、O_2、CO_2、H_2S对摩擦系数的影响。从中可见,固体表面上不同晶面的摩擦学行为是有较大差异的。 一般而言,金属的摩擦系数,在原子密度最大、表面能量最低的晶面上有最低值。在体心立方结构中,一般为{110}面,在面心立方结构中为{111}面,在紧密堆集六方结构中为{0001}面。     

改性处理衬垫对自润滑关节轴承粘接性能及摩擦学性能的影响

通过对PTFE纤维与芳纶纤维复合编织衬垫分别进行丙烯酰胺处理、磷酸酯偶联剂处理和甘油醚处理,利用Instron5944型电子万能材料试验机和自制的复合摆动式摩擦磨损性能试验机,对关节轴承的剥离强度及摩擦磨损性能进行了测试和试验,考察了不同改性处理对自润滑关节轴承的粘接性能和摩擦学性能的影响,结果表明,衬垫经改性处理后轴承的粘接性能得到了提高,并且轴承的摩擦因数、磨损量以及摩擦温升有所降低,其中经丙烯酰胺处理后,轴承的粘接性能和摩擦学性能最优。     

点磨削纹理特征及对零件摩擦学性能的影响

由于存在点磨削变量角度,点磨削纹理特征不同于常规外圆磨削。采用简化方法对点磨削表面纹理进行表征与分析;分析表面纹理方向对流体动压润滑效果的影响。在流体润滑条件下,对不同点磨削表面纹理方向的零件进行摩擦磨损试验,研究点磨削纹理方向对零件摩擦学性能的影响。结果表明:点磨削表面纹理方向的改变,会影响流体动压油膜的形成以及形成的油膜厚度的大小;在不同载荷作用下,不同纹理方向的零件的摩擦因数也不同,流体动压油膜的形成需要适当的载荷;在一定的工况下,存在使零件摩擦学性能最优的表面纹理方向,在生产中可以通过控制点磨削纹理方向来优化零件的摩擦学性能。