热处理温度对C／C复合材料摩擦磨损性能的影响

利用销一盘式摩擦磨损试验机研究了不同热处理温度制备C／C复合材料与GCrl5钢配副在油润滑务件下的摩擦磨损行为。结果表明,在油润滑条件下,材料摩擦系数低,其值在0．06～0．17范围内,磨损率在（1．03～2．56）×10^4mg／N·m范围,其中2100℃热处理的材料具有最低的摩擦系数和磨损率。在摩擦试验过程中,2000℃以上热处理的材料可以形成完整致密的摩擦膜,能起到润滑作用。结果还表明,随热处理温度的提高,材料石墨化程度提高,硬度降低,其磨损机制以磨粒磨损为主转向以疲劳磨损和粘着磨损占据主导地位。     

MCPA6/改性聚硅氧烷复合材料的摩擦磨损性能

采用阴离子聚合法制备了浇铸尼龙6(MCPA6)/改性羟基封端聚二甲基硅氧烷(MHPDMS)原位复合材料,研究了不同MHPDMS含量对复合材料在水润滑及干摩擦条件下的摩擦磨损性能影响。结果表明,在干摩擦条件下,复合材料的摩擦系数随滑动时间增加先增大后减小最后达到平衡,随着MHPDMS含量的增加,复合材料在稳定阶段的摩擦系数变化不大,但是磨损量逐渐减小,MHPDMS质量分数为4%的复合材料磨损量仅为MCPA6的25%;在水润滑条件下,复合材料的摩擦系数随滑动时间增加先增大后平衡,随着MHPDMS含量的增加,复合材料的稳定摩擦系数基本没有变化,磨损量先减小后增大,当MHPDMS质量分数为2%时,磨损量最小,为MCPA6的50%左右。复合材料在水润滑条件下的稳定摩擦系数比干摩擦条件下的小,但磨损量比干摩擦条件下的大很多。复合材料在干摩擦条件下的磨损机理主要是粘着磨损和疲劳磨损,而在水润滑条件下主要为犁削磨损和磨粒磨损。     

轴瓦用C/C-SiC复合材料的摩擦磨损性能研究

本文通过液相气化热梯度法结合反应熔渗法制备出C/C-SiC复合材料,并通过环块摩擦磨损实验考察了在水润滑条件下不同载荷对其摩擦磨损特性的影响。实验在结果表明:C/C-SiC复合材料主要由碳纤维、碳纤维周围深色相PyC、灰暗相SiC相和灰白相Si组成。在水润滑条件下,C/C-SiC复合材料的摩擦系数较低,并随着载荷的增加而增大。当载荷从100N增加到400N时,摩擦系数从0.06增大到0.17左右。当载荷小于200N时,C/C-SiC复合材料的磨损率变化不明显;当载荷大于200N时,其磨损率随载荷的增加而显著增大。载荷较高时,C/C-SiC复合材料的磨损形式主要为磨粒磨损,材料表面磨损是磨粒的犁削作用和应力疲劳作用的共同结果。     

不同条件下环氧树脂的摩擦磨损性能研究

通过测试环氧树脂(EP)在干摩擦及水、300#液体石蜡润滑下的摩擦性能,考察了环氧树脂的磨损率与载荷和滑动速度之间的关系,并采用扫描电子显微镜对材料磨损表面进行了观察,对磨损机理进行了分析。结果表明,在不同条件下,环氧树脂磨损率有较大变化,石蜡润滑下的磨损率比干摩擦磨损率小2个数量级。干摩擦下EP的破坏是脆性断裂和剥落,水润滑下EP破坏是疲劳磨损,石蜡润滑下EP的破坏是塑性变形和剥层磨损。     

环境温度、试验载荷和滑动速度对等温淬火球墨铸铁摩擦磨损性能的影响

利用MMU-10G型高温摩擦磨损试验机进行了等温淬火球墨铸铁和Al2O3陶瓷摩擦副的摩擦磨损试验,研究了环境温度、试验载荷和滑动速度对等温淬火球墨铸铁摩擦磨损性能的影响。利用SEM和EDS观察分析了磨损表面形貌和磨损机理。结果表明:摩擦系数随着载荷和温度的升高而下降。当环境温度高于300℃时,由于塑性变形而被挤出的石墨在摩擦界面上能起到很好的润滑作用,使摩擦表面比较光滑,摩擦系数降低,磨损率减小。     

载荷、速度及环境温度对聚醚砜酮摩擦磨损性能的影响

利用MM—2000型和THT07—135型摩擦磨损试验机系统考察了载荷、滑动速度和环境温度对含二氮杂萘联苯型聚醚砜酮(PPESUK)摩擦磨损性能的影响，并利用扫描电子显微镜(SEM)观察分析了其磨损表面形貌及磨损机理。研究表明，干摩擦条件下，随载荷增加PPESUK的摩擦系数降低、磨损率增加；在高的滑动速度下，摩擦系数和磨损率都降低；环境温度对PPESUK的摩擦系数影响不大，并且粘着磨损是其主要磨损机理。     

水润滑下纳米三氧化二铝/端异氰酸酯基聚丁二烯液体橡胶-环氧树脂复合材料的摩擦性能

研究了纳米Al2O3/端异氰酸酯基聚丁二烯液体橡胶-环氧树脂(ETPB)复合材料在水润滑条件下的摩擦性能,并用扫描电子显微镜表征了复合材料的磨损表面形貌,探讨了磨损机理。结果表明,在水润滑条件下,纳米Al2O3/ETPB复合材料的磨损率和摩擦系数低于ETPB;载荷和滑动速率的变化对纳米Al2O3/ETPB复合材料的磨损率、摩擦系数及磨损表面形貌影响不大,复合材料的磨损表面均未产生裂纹;ETPB的磨损机理为疲劳磨损,纳米AlO/ETPB复合材料的磨损机理为机械抛光磨损。     

C／C-SiC复合材料的水润滑摩擦磨损特性研究

本文在MRH-3型环块式磨损试验机上,进行了C／C-SiC与Ni基合金摩擦副的摩擦磨损实验。测定了水润滑状态下,在相同转速,载荷,磨损时间条件下,配对摩擦副的摩擦系数和磨损率。用扫描电子显微镜（SEM）观察了配对摩擦副的磨损表面形貌。初步探讨了C／C-SiC复合材料的摩擦、磨损特性及机理,对C／C-SiC复合材料在水润滑条件下作为摩擦件使用提供了实验依据。     

混杂纤维增强树脂基摩擦材料摩擦学性能研究

以丁腈橡胶改性酚醛树脂为基体,芳纶/玻纤/钢/铜纤维混杂制备摩擦材料,在干摩擦条件下通过摩擦磨损试验机测试其摩擦学性能,并用扫描电镜(SEM)对摩擦材料的表面磨损形貌进行观察分析,研究不同混杂纤维成分对摩擦材料性能的影响。结果表明,滑动速率增大,材料的摩擦系数、磨损率均减小;实验载荷增大,材料的摩擦系数、磨损率呈现波动状态,未见明显变化趋势。摩擦过程中,含有四种混杂纤维的材料磨损形式为犁沟和塑性变形;未含有芳纶/玻纤混杂纤维的材料磨损形式主要为疲劳磨损;未含有钢/铜混杂纤维的材料磨损形式主要为黏着磨损。由此可见,添加混杂纤维可以有效提高材料的摩擦系数,降低磨损率,并且明显改善材料的摩擦学性能。     

纳米颗粒增强摩擦材料摩擦学性能研究

以丁腈橡胶改性酚醛树脂为基体,芳纶纤维、玻璃纤维为增强纤维,选用不同类型的纳米颗粒作为填料设计摩擦材料组分配比,并通过热压烧结制备摩擦材料。通过摩擦磨损试验机测试其在干摩擦条件下的摩擦学性能,并用扫描电镜(SEM)对材料的磨损形貌进行观察分析,以研究不同类型的纳米颗粒对摩擦材料性能的影响。研究表明:在干摩擦条件下,经过纳米颗粒改性的摩擦材料摩擦系数、硬度比未改性的材料有不同程度的提高,同时磨损率有很大程度的降低;纳米颗粒改性的摩擦材料摩擦系数、磨损率变化趋势具有一致性,均随着实验载荷、滑动速度的增大而逐渐减小;纳米颗粒改性后的摩擦材料磨损机理表现为疲劳磨损与磨粒磨损并存,而未改性的材料磨损机理主要表现为疲劳磨损。     

Ni-C自润滑涂层重载下摩擦磨损行为

文章采用有限元模拟方法,并结合销盘式摩擦磨损实验,深入研究镍-石墨(Ni-C)固体自润滑涂层在干摩擦环境下与镍铬-碳化铬(NiCr-Cr3C2)硬质材料对磨下的摩擦磨损行为。模拟与实验结果表明,随外界载荷的升高,涂层塑性变形量及其表面温度不断增大;当外界载荷为52MPa时,Ni-C涂层表面形成连续稳定的石墨润滑层,使得摩擦系数最低降至0.2左右;当外界载荷增大至109MPa时,塑性变形量和摩擦系数显著增大,最终导致涂层断裂与脱落失效。     

芳纶浆粕增强丁腈橡胶复合材料的摩擦磨损性能

利用开炼机制备了丁腈橡胶(NBR)/芳纶浆粕(PPTA-pulp)复合材料。研究了在干摩擦和水润滑条件下,纤维含量、摩擦时间以及载荷对NBR/PPTA-pulp复合材料摩擦磨损性能的影响,并分析了磨损机理。结果表明,芳纶浆粕的加入能够很好地改善复合材料的力学性能和摩擦磨损性能,在相同条件下,当纤维质量分数为20%时,复合材料的综合性能最佳;在干摩擦条件下,随着摩擦时间延长,复合材料的摩擦系数下降,磨耗量增大;随着载荷增加,摩擦系数和磨耗量增大;水润滑条件下,复合材料的摩擦系数和磨耗量较干摩擦大幅度降低且比较稳定,时间和载荷对其影响很小;干摩擦时,复合材料的磨损机理主要为磨粒磨损和疲劳磨损;水润滑时,主要为轻微磨粒磨损。     

放电等离子烧结氮化硅陶瓷刀具材料的摩擦磨损性能

研究了放电等离子烧结氮化硅陶瓷刀具材料(91wt％ α-Si3N4 +5wt％ MgSiN2 +3wt％ Y2O3 +1wt％ CeO2)在干滑动条件下分别与氮化硅陶瓷和轴承钢GCr15的摩擦磨损性能.结果 表明:Si3N4/Si3N4滑动副的摩擦系数和磨损率随着滑动速度的增加而减小,且不同滑动速度下的磨损表面均有明显的犁削特征和剥落,其磨损形式主要为磨粒磨损;Si3N4/GCr15滑动副的摩擦系数和磨损率随着负载的增加先减小后增大,其磨损机理为氧化磨损和粘着磨损.由于氮化硅球的高硬度和轴承钢的相对低硬度,相同条件下Si3N4/Si3N4滑动副的磨损率均大于Si3N4/GCr15.     

MC尼龙/无机纳米轴瓦材料的摩擦磨损性能研究

以纳米碳酸钙/石墨为增强改性剂制备MC尼龙/无机纳米复合轴瓦材料,在自制的摩擦磨损试验机上研究复合材料的摩擦磨损性能,并与普通MC尼龙材料作对比试验。结果表明,实验条件的变化影响着MC尼龙纳米材料的摩擦磨损行为,随实验压力和对磨速度的增加,摩擦系数和磨损体积都呈现先快速降低而后逐渐上升的趋势。在相同的实验条件下,MC尼龙纳米材料的摩擦系数和磨损体积均比普通MC尼龙的低,当对磨速度和压力分别为2.1 m/s和120 N时,MC尼龙纳米材料的摩擦系数和磨损体积分别约为普通MC尼龙的60%和17%。干磨时,MC尼龙纳米材料的磨损体积约为水润滑时的25倍。     

钛铝碳陶瓷载流滑动下的摩擦磨损行为

研究了高纯度Ti3AlC2块体材料载流滑动下的摩擦磨损行为.试验在盘一块式载流摩擦磨损试验机上进行,以低碳钢盘为摩擦配对物,滑动速度为20～60 m/s,法向压强为0.4～0.8 MPa,通电电流为0,50,100 A.结果表明:Ti3AlC2具有良好的载流摩擦磨损特性,但摩擦系数和磨损率都比无电流时的大,且电流密度越大,摩擦系数和磨损率越大.在滑动速度为20 m/s,通电电流为100 A,法向压强为0.4 MPa的条件下,摩擦系数达到最大值0.35.在速度为60m/s,法向压强为0.7MPa,电流为100A的条件下,磨损率达到最大值8.3×10-6mm3/(N·m).与相同速度和压强但不通电情况下的摩擦系数0.17和磨损率2×10-6mm3/(N·m)相比,分别增大了大约1.1倍和3.2倍.观察和分析的结果表明:载流条件下摩擦系数的增大与Ti3AlC2摩擦面上TiC和Fe2.25Ti0.75O4及AlFeO3结晶相的生成有关,而Ti3AlC2磨损率的增大主要归因于放电电弧的烧蚀作用.     

油气管道X80管线钢的干式滑动摩擦磨损特性研究

以球-盘接触方式,通过X80管线钢(评价材料)与淬硬冷作模具钢Cr12Mo V(62±1HRC,对偶材料)的干式滑动摩擦磨损试验,揭示了滑动速度和法向载荷对摩擦特性的影响规律,分析了X80管线钢磨损表面的磨损机理。结果表明,滑动速度在0.05~0.15m/s范围时对摩擦系数的影响有限;当滑动速度在0.15~0.25m/s范围时对摩擦系数的影响较大。当载荷在1~3N范围时对摩擦系数的影响较大;载荷在3~9N范围对摩擦系数基本无影响。X80管线钢的磨损率随滑动速度的增大以线性方式增大,而随载荷的增大以非线性方式升高,载荷越大,影响越显著。X80管线钢的磨损以磨粒磨损与粘结磨损为主,疲劳磨损为辅。     

碳纤维增强PEEK复合材料的摩擦学性能研究

用磨损试验机对碳纤维增强聚醚醚酮（PEEK）复合材料进行室温干滑动磨损试验。考察了碳纤维的含量，石墨润滑剂，对靡时间及载荷对材料靡损量及摩擦系数的影响，并用电子显微镜对其磨损表面进行了观察与分析，同时对材料的磨损机理进行了探讨，研究结果表明，随着载荷的升高和对磨时间的延长，材料的摩擦系数逐渐降低并趋于稳定，磨损量呈上升趋势，加入碳纤维可以明显地降低材料的摩擦系数和磨损量，当碳纤维含量为5％－10％时复合材料的摩擦系数和磨损量最低；加入适量固体石墨可进一步降低复合材料的摩擦系数和磨损量。     

弹性金属塑料复合材料摩擦系数的方程拟合及其应用

基于弹性金属塑料复合材料,对其摩擦系数的方程拟合及其应用进行了研究。结果表明,摩擦系数随摩擦时间的延长逐步趋于稳定,此时开始进入摩擦磨损的稳定阶段。如果将石墨添加到塑料工作层当中,将会构建层状结构,并与PPS、TPI、TLCP热塑性材料发生协同效应,从而促进金属表面均匀致密的自润滑转移膜的形成。增大复合材料的载荷和转速,此时能够确保以更短的时间进入到摩擦稳定阶段,也就是说增加转速和载荷以后,可以实现形成转移膜时间的前移。磨损体积和摩擦系数随塑料工作层材料配比的不同具有显著的变化,磨损量也有所不同。随着石墨和热塑性聚酰亚胺(TPI)的增加,在载荷增加时,复合材料摩擦系数变化量比其他配比要小。采用软件MATLAB7.0,根据复合材料的摩擦系数、结合强度和塑料工作层对数据进行拟合,从而获得塑料工作层配比和摩擦系数、结合强度间的拟合函数。     

PPESK/TK/石墨复合材料的摩擦磨损性能研究

以含二氮杂萘联苯型聚醚砜酮(PPESK)树脂为基体,以石墨和钛酸钾晶须(TK)为填料,采用物理混合、热压模塑的方法制备了PPESK/TK/石墨复合材料。研究了石墨和TK含量对复合材料摩擦磨损性能的影响,利用扫描电镜观察了磨面的形貌。结果表明,石墨和TK均能显著改善聚合物材料的摩擦磨损性能,并具有明显的协同作用。石墨对降低材料的摩擦系数起主导作用,仅以石墨为填料,材料的摩擦系数可降低至纯树脂的1/3;而TK对复合材料的磨损性能起到了明显的改善作用,当TK和石墨比例为3∶1时,材料的磨损率可降至最低,比纯树脂降低了两个数量级。扫描电镜观察结果表明材料的磨损机理主要为磨粒磨损、粘着磨损和轻微的疲劳磨损。     

粘结性涂层的摩擦磨损特性

采用球-盘式摩擦磨损试验机,研究了粘结性钢-聚四氟乙烯涂层在不同速度和载荷条件下的摩擦磨损特性。采用扫描电子显微镜观测了磨损后涂层的表面形貌,探讨了涂层的摩擦磨损机理。研究发现:随载荷的增加,涂层的摩擦系数和磨损率降低;随速度的增加,涂层摩擦系数趋于恒值,而磨损率增加。扫描电子显微镜分析表明:这是由于高速条件下,涂层与滚球表面转移膜的形成引起的。