超声搅拌法制备SiC/A356复合材料的耐磨性

采用超声搅拌铸造法制备SiC/A356复合材料,研究颗粒含量、载荷、转速对材料耐磨性的影响。结果表明,SiC/A356复合材料耐磨性显著优于基体,8%SiC/A356复合材料的耐磨性最好,是基体材料的2倍。SiC/A356和基体两种材料的磨损率均随着载荷和转速的增加而增大,其中基体的磨损率变化较为明显,但两种材料转速的磨损率曲线斜率远小于载荷对其的影响。在稳定摩擦磨损阶段,复合材料的摩擦因数大于基体合金材料。     

超声搅拌法制备SiCp/A356复合材料耐磨性的研究

采用超声搅拌铸造法制备了SiC/A356复合材料,研究了颗粒含量、不同载荷、不同转速对材料耐磨性的影响。实验结果表明,SiC/A356复合材料耐磨性显著优于基体,8vol%SiC/A356复合材料的耐磨性最好是基体材料的2倍;SiC/A356和基体两种材料的磨损率均随着载荷和转速的增加而增大,其中基体的磨损率变化较为明显,但两种材料转速的磨损率曲线斜率远小于载荷对其的影响;在稳定摩擦磨损阶段,复合材料的摩擦系数大于基体合金材料。     

ZTAp/Fe45复合材料的强韧性研究

材料的强韧性与材料的耐磨性密切相关。本文研究了氧化锆增韧氧化铝陶瓷颗粒(ZTA p )增强金属基复合材料的强度、韧性以及断裂机理,为改善ZTA p增强金属基复合材料耐磨性提供参考依据。首先通过真空烧结技术制备了不同粒径与不同体积分数的ZTA p / Fe45复合材料,测试了复合材料的拉伸性能、弯曲性能与冲击韧性,采用扫描电镜(SEM)观察了复合材料的断口,分析了复合材料的断裂机制。结果表明:ZTA p的加入使复合材料的强度降低、韧性提高。随着ZTA p 体积分数增加,复合材料的抗弯强度逐渐降低;ZTA p 粒径增大,复合材料的冲击韧性先增加后降低,ZTA p 粒径为2. 0mm 与2. 5mm(F14与F12)复合材料的冲击韧性高于Fe45 基体。ZTA p / Fe45复合材料的断口为脆性断裂,其中Fe45基体的断裂机理为解理断裂;ZTA p主要有2种失效形式:颗粒断裂和颗粒脱粘拔出。     

碳纳米管／环氧树脂复合材料的研究现状

介绍了碳纳米管／环氧树脂复合材料在力学性能及摩擦磨损性能的研究现状，已有研究表明，碳纳米管对改善环氧树脂复合材料的力学及摩擦磨损性能具有很好的作用。分析了碳纳米管作为环氧树脂增强体对提高复合材料的力学及摩擦磨损性能研究中存在的问题及不足以及今后的发展趋势。     

不同摩擦条件下铜-铁基粉末冶金材料的摩擦性能

采用粉末冶金技术制备铜-铁基复合材料,在制动压力0.5 ～1.2MPa范围内,通过定速摩擦试验机研究干、湿条件下,速度、压力与材料摩擦磨损性能的关系.结果表明,干摩擦系数随摩擦速度增加而降低,湿摩擦明显降低了低速摩擦系数而对高速摩擦系数影响不大.低速摩擦系数随摩擦压力增加而增加,摩擦压力对高速摩擦系数影响不明显.     

TiC/Cu复合材料的摩擦性能研究

为提高TiC/Cu复合材料的摩擦性能,对不同TiC掺量条件下TiC/Cu复合材料的摩擦磨损性能进行实验分析。结果表明,与基体试样相比,复合材料的磨损系数较低,且在低载荷磨损时磨损性能更佳,当TiC含量增加到3%时摩擦系数最低。通过磨损形貌分析发现,基体材料主要为黏着磨损,复合材料的磨损行为表现为氧化、黏着和剥层磨损,且复合材料中的TiC颗粒具有很好的抵抗黏着磨损的作用,使得复合材料表面磨损程度减轻。     

TiC/Cu复合材料的摩擦性能分析

为提高TiC/Cu复合材料的摩擦性能,对不同TiC掺量条件下TiC/Cu复合材料的摩擦磨损性能进行试验分析,研究结果表明：与基体试样相比复合材料的磨损系数较低,且在低载荷磨损时磨损性能更佳,TiC含量增加到3%时的摩擦系数最低。通过磨损形貌分析发现,基体材料主要为黏着磨损,复合材料的磨损行为表现为氧化、粘着和剥层磨损,且复合材料中的TiC颗粒能很好的抵抗粘着磨损的作用,从而使得复合材料的磨损表面磨损程度减轻。     

基体共混改性对树脂基摩阻材料摩擦磨损性能的影响

研究了树脂基摩阻材料的基体共混改性对树脂基摩阻材料/喷射沉积铝基复合材料摩擦副在干摩擦状态下摩擦磨损性能的影响, 着重探讨了腰果壳油改性酚醛树脂与丁腈橡胶(NBR)的比例对摩擦副的影响, 在此基础上制备出了用于1∶1台架制动试验的树脂基闸片。结果表明: 对于铝基复合材料, 树脂基摩阻材料腰果壳油改性酚醛树脂与丁腈橡胶的最佳比例为1∶1, 同时, 1∶1台架试验结果表明所制备的树脂基摩阻材料可以很好地适用于铝基复合材料制动盘, 满足200 km/h高速列车的制动要求。     

几种粒子填充聚四氟乙烯对摩擦学性能的影响

室温干摩擦条件下 ,在MM - 2 0 0型摩擦磨损试验机上对几种微米颗粒填充PTFE复合材料的摩擦磨损性能进行研究 ,揭示了填料Al2 O3、白碳黑 (工业用SiO2 粉末 )及石墨对聚四氟乙烯摩擦磨损性能的影响     

纳米Al2O3/Cu复合材料的制备及其摩擦学特性

首先采用化学镀铜工艺制备了Cu包覆纳米Al₂O₃复合粉体,分析了预处理工艺和化学镀工艺对复合粉体的组成及形貌的影响;再将均匀包覆的复合粉体与铜粉充分混合后,利用热压烧结成型工艺制备了纳米Al₂O₃弥散强化铜基复合材料,并对质量分数为2.5%的纳米Al₂O₃铜基复合材料的微观组织、摩擦磨损性能进行了研究.结果表明:通过镀前预处理工艺及对传统镀液配方的调整,成功地在纳米Al₂O₃颗粒表面包覆了厚度均匀可控的镀铜层,从而提高了纳米Al₂O₃颗粒与铜基体间的界面结合力,并实现了纳米Al₂O₃颗粒在复合材料基体中均匀分布.采用化学镀铜包覆技术制得的纳米Al₂O₃/Cu复合材料有较好的抗摩擦磨损性能,复合材料的摩擦因数较小,其相对耐磨性与钝铜相比提高了近1倍.     

高炉冶金矿渣特性及其在ZTA陶瓷烧结中的作用

高炉渣是由炼铁高炉产生的一种工业废渣，其中含有CaO、Al₂O₃、SiO₂等硅酸盐成分和少量Fe₂O₃、TiO₂、ZrO₂等析晶形核剂。高炉渣在855℃热处理1 h，可形核析出1 μm左右的Ca₂Al₂SiO₇微晶，这表明高炉渣具有较高的析晶活性。向ZTA中添加质量分数为4%的高炉渣，1 550℃烧结30 min，低温下ZTA陶瓷的力学性能明显提升，抗弯强度和断裂韧性分别为650 MPa和6.03 MPa·m1/2，比相同温度下未添加高炉渣时分别提高了15%和14.2%，烧结温度降低了50℃以上。颗粒细化的高炉渣掺入ZTA陶瓷基体，烧结过程中高炉渣产生的液相促进了Al₂O₃棒晶的生长，受力过程中棒晶的拔出和裂纹的偏转有利于ZTA陶瓷力学性能的提升；高炉渣在高温下的析晶增强了ZTA陶瓷的晶界强度，进一步提高了材料的力学性能。      

Si3N4基陶瓷模具性能研究

采用热压烧结法制备了热挤压模具用Si3N4陶瓷和Si3N4+Ti(C N)陶瓷,并利用SEM、TEM、急冷-强度法等手段研究了其力学性能、显微组织、抗热震性能及摩擦磨损性能。实验结果表明:Si3N4陶瓷具有较Si3N4+Ti(C N)陶瓷优异的力学性能和抗热震性能,其最大抗弯强度和断裂韧性分别达到1 130 MPa、12 MPa.m1/2,抗热震临界温差为750 K;两种材料在摩擦磨损过程中的主要磨损机制为磨粒磨损和粘着磨损;Si3N4陶瓷的摩擦系数在0.39～0.67之间,Si3N4+Ti(C N)陶瓷的摩擦系数在0.61～0.81之间(在100 N,60 min条件下能达到0.81);而两者的磨损率均在10-10mm3/(N.m)数量级上,相同条件下Si3N4+Ti(C N)陶瓷的磨损率较小。     

石墨对碳毡/水泥复合材料摩擦性能的影响

以水泥为黏结剂,碳(纤维)毡为增强材料,石墨为摩擦性能调节剂,用浸渍法制备了碳毡/水泥复合材料。在AG-10k N万能试验机上测试了复合材料的抗弯和抗压性能;按照GB 5763-2008,使用MMUD-10B型摩擦试验机在100 N载荷下测试复合材料在不同石墨掺量下的摩擦因数和磨损量,研究了三维针刺碳毡/水泥复合材料的摩擦性能,并结合其磨损面和摩擦碎屑形貌研究了摩擦磨损机理。结果表明:随着石墨掺量的增加,摩擦因数不断减小,磨损率先减小后增大,抗弯强度和抗压强度均出现逐渐降低的趋势;当石墨掺量为12%时,摩擦因数为0.37,并有最低磨损率为4.4×10~(-7) cm~3/(N·m)。     

硼酸镧/铟复合纳米微粒在菜籽油中的摩擦学性能

用化学反应法制备了纳米硼酸镧,与纳米铟共混形成La2[B4O5(OH)4]3/In复合纳米微粒,用XRD、EDS对其物相组成及结构进行表征,利用四球试验机考察了不同复配比的La2[B4O5(OH)4]3/In复合纳米微粒在菜籽油中的摩擦学性能。通过SEM、XPS等手段,分析了磨损表面的形貌、元素组成和典型元素的化学状态,探讨La2[B4O5(OH)4]3/In复合纳米微粒润滑体系的作用机理。结果表明：复合纳米微粒由无定形水合La2[B4O5(OH)4]3和体心四方相结构纳米In组成。当水合La2[B4O5(OH)4]3与In质量配比为7∶3复合时,该润滑分散体系的减摩抗磨性能最佳,比纯菜籽油润滑的摩擦因数和磨斑直径分别降低51.2%和40.2%。主要是由于复合纳米微粒在磨损表面形成了以化学键、金属键结合为主吸附为次的自修复膜,使表面性能得到优化,提高了减摩性,同时补偿了磨损量,抗磨性也得到明显提高。     

温压法制备碱矿渣复合摩擦材料性能研究

以硅酸钠碱激发矿渣为黏结剂,粉碎处理的钢纤维为增强纤维,石墨作为减摩材料,采用温压法制备碱矿渣复合摩擦材料。使用AG-10万能材料试验机、定速摩擦试验机、X射线衍射(XRD)仪、扫描电镜(SEM)等对碱矿渣复合摩擦材料的力学性能与摩擦性能进行研究。结果表明,当钢纤维体积掺量为3%时,碱矿渣摩擦材料的力学性能提高效果最佳,抗压强度提升至119.25 MPa,抗折强度提升至35.75 MPa,抗压强度、抗折强度分别提升400%和95%;加入石墨有效降低了碱矿渣复合摩擦材料的摩擦因数及磨损率,使摩擦材料符合GB/T 5763-2008中FF级陶瓷前片要求。     

Al-5Ti-B细化剂对A356合金微观组织的影响

制定合理的熔炼工艺熔配A356合金,并在浇注前加入不同含量的Al-5Ti-B细化剂对合金液进行细化处理,研究细化剂对A356合金组织和性能的影响.研究结果表明:加入Al-5Ti-B能使A356合金中的初生α-Al相显著细化,该相由粗大的树枝晶变为细小、无定向的枝晶;由于晶粒变小晶界增多,硅相变得更为分散地分布在枝晶和晶粒间隙内,导致粗大的针片状共晶硅减少且长度变短,使应力集中程度降低.当细化剂加入量在1.0%时细化效果最好,二次枝晶间距为22.98μm,铸态下其硬度为62.4HB,而不经过细化处理的A356合金,其硬度仅为52.0HB,相比提高了12.4%.     

不同SiC含量注射成形SiCP/Cu复合材料的显微组织与力学性能

采用粉末注射成形工艺成形了SiCP/Cu复合材料,再采用溶剂脱脂、热脱脂和烧结的工艺制备了复合材料试样。研究了成形过程中复合材料显微组织的变化,并研究了烧结后的显微组织、力学性能、磨损性能。研究结果表明：SiCP/Cu复合材料在1050°C且在H2保护下烧结状况良好;复合材料的抗拉强度取决于SiC颗粒的体积分数以及其在基体中的分布状况;SiC含量为5vol.%和10vol.%,微裂纹萌生于SiC颗粒与基体的界面处;SiC含量为15vol.%,微裂纹萌生于SiC颗粒与基体。SiC体积分数为5%、10％、15％的SiCP/Cu复合材料的抗拉强度分别为254MPa、 291 MPa和278MPa。复合材料的力学性能随SiC含量的升高先升高后降低,而其磨损性能随SiC含量的增加而增加。     

用熔铸-助熔剂法制备SiCp/Al-20Si分散型复合材料的研究

本文采用熔铸-熔剂法制造 SiCp/Al-Si 复合材料,并研究了复合材料的机械性能和抗磨耗性能.结果表明,选用氟盐作助熔剂,可有效地改善颗粒与基体溶液间的润湿性,提高了复合效果.复合材料的硬度值及弯曲强度都比基体合金提高25%左右,抗磨耗性极为优秀,比基体合金提高近10倍.2.5wt%-5 wt%SiCp/Al-20Si-4 Cu-0.7 Mg 复合材料,有着铸造工艺性好,弯曲强度高,比磨耗量低的特性,是一种理想的高强抗磨材料.