润滑油纳米TiO2添加剂的摩擦自修复及其性能研究

将质量分数为2%的纳米TiO2作为自修复添加剂加入350SN基础油中、采用WMP-1多功能摩擦磨损试验机考察纳米TiO2在面摩擦条件下的自修复行为及摩擦条件对其修复性能影响.结果表明,修复量受载荷、转速和修复时间的影响,在适宜的摩擦条件下,试环出现磨损负增长.表面粗糙度仪、扫描电子显微镜、X-射线能谱仪分析表明纳米TiO2能够改善摩擦副的表面粗糙度,对磨痕起到整平和修复作用,从而对磨损表面起到修复作用.     

金属磨损自修复技术在汽车发动机维修中的应用

金属磨损自修复技术是自修复材料通过润滑剂为载体,进入摩擦副工作面,经挤压,在金属摩擦表面生成一层铁基硅酸盐耐磨保护层(金属陶瓷层),从而实现在不拆卸原件的情况下对已磨损的零件表面部位进行自动修复.介绍了金属磨损自修复技术的特点、机理及在汽车发动机维护中的应用方法,通过试验研究了自修复技术对发动机性能的影响及自修复材料保护层的摩擦性能、显微硬度,结果表明具有显著的经济效益.     

铟锡锌软金属修复润滑剂对钢的自修复及其摩擦学特性

针对目前润滑自修复技术生成的修复层厚度较薄,难以修复较严重磨损表面的不足,研制了含铟、锡和锌三种软金属添加剂的新型磨损自修复润滑剂。在摩擦磨损试验机上,考察了使用该润滑剂的钢?钢面接触摩擦副的磨损自修复行为及其摩擦学性能。用X射线能谱(EDS)和扫描电镜(SEM)分析了修复表面的主要化学元素和自修复涂层的厚度。用淬冷试验测试了涂层与基体的结合强度。结果表明,研制的铟锡锌润滑脂能在钢表面摩擦形成约30μm厚度的自修复涂层,涂层与基体结合性能良好,修复后的钢表面有良好的减摩抗磨性能。     

层状硅酸盐自修复材料的摩擦学性能研究

采用端面摩擦磨损试验机考察了层状硅酸盐自修复材料的摩擦学性能,利用SEM、EDS和纳米压痕仪对摩擦表面进行了形貌、元素和微观力学性能分析.结果表明,层状硅酸盐自修复材料能够显著降低摩擦副表面粗糙度,改善摩擦副的润滑状态而减少摩擦阻力,可使摩擦因数均值由0.09降低至0.03,并能够在摩擦表面形成一层富含C、O、Si、Al、Mg等元素的高硬度表面改性修复层,有望应用于延长摩擦零部件的使用寿命.     

金属自修复添加剂浓度对铸铁-铸铁摩擦副摩擦磨损性能的影响

在MMU-5G材料端面摩擦磨损试验机上,研究了自修复添加剂浓度对铸铁-铸铁摩擦副的摩擦磨损特性的影响,考察了铸铁摩擦表面自修复膜的形成情况,借助SEM和EDS分析了摩擦副的表面形貌和成分.试验结果表明:添加剂浓度对铸铁-铸铁摩擦副摩擦磨损性能影响显著,试验中3 %添加剂油样对HT200/HT200摩擦副的减摩和抗磨效果最好;铸铁-铸铁摩擦副在自修复添加剂作用下对磨时,试样表面无自修复保护膜生成,研究认为铸铁的金相组织和机械性能是导致自修复膜无法产生的根本原因,但添加剂颗粒物理作用对铸铁的减摩和耐磨效应显著.     

金属磨损自修复产品问世

由黑龙江圣龙金属磨损自修复材料有限公司生产的金属磨损自修复产品,是一项具有革命性的表面工程领域的高新技术,可以在机械设备不解体、不停机工作状态下,自动完成对机械设备中存在的金属摩擦副表面自动强化和修复。在其表面形成金属陶瓷保护层,具有原位恢复零件几何尺寸、提高表面硬度和降低摩擦因数等功能,以达到提高设备的性能、     

磨损部件自修复原理与纳米润滑材料的自修复设计构思

磨损导致能源浪费和零部件失效 ,为减少或抑制摩擦磨损 ,通过润滑油品配方设计和有效利用摩擦产生的物理化学作用 ,提出了摩擦自适应、摩擦成膜自修复、原位摩擦化学自修复 3种自修复原理 ,并依据自修复原理提出了纳米润滑材料的自修复设计构思     

磨损部件自修复原理与纳米润滑材料的自修复设计的构思

磨损导致能源浪费和零部件失效,为减少或抑制摩擦磨损,通过润滑油品配方设计和有效利用摩擦产生的物理化学作用,提出了摩擦自适应、摩擦成膜自修复、原位摩擦化学自修复3种自修复原理,并依据自修复原理提出了纳米润滑材料的自修复设计构思。     

ART对灰铸铁试样表面改性的影响

主要探索ART(金属磨损自修复技术)材料对灰铸铁摩擦副表面改性的机理和耐磨规律.运用改装的摩擦实验机对45钢-灰铸铁摩擦副做旋转对磨实验.在摩擦副中加入ART试剂,在一定载荷、一定转速条件下在大气环境中进行实验.试验发现磨损试样表面有光滑小黑斑生成,表面微区亦增添了来自矿物粉体中的元素;显微硬度明显提高,表面粗糙度显著降低.起到了良好的减摩耐磨效果.     

汽车及船用发动机应用金属磨损自修复技术的效果

研究了自修复材料保护层的摩擦性能、显微硬度,还研究了在台架和行车试验中自修复材料对发动机的动力性能、节油指标和尾气排放等综合性能指标的影响,并在形成自修复材料保护层的状态下进行了无机油行驶试验.结果表明,自修复材料可对已磨损的零件表面进行不拆卸原位修复,自修复材料保护层具有超低摩擦系数,无油润滑(干摩擦)条件下仅为0.005μ,还可降低20%～50%发动机CO等有害气体的排放,具有显著的技术、经济和社会效益.     

铁基金属摩擦副表面自修复层分析

目的分析不同工况对表层自修复层的影响,探究羟基硅酸镁纳米管在摩擦磨损过程中的作用机理。方法以人工合成的羟基硅酸镁纳米管Mg3Si2O5(OH)4为自修复添加剂,在油润滑实验条件下进行铁基金属摩擦副摩擦磨损实验。利用SEM、EDS、激光拉曼光谱仪及显微维氏硬度计分别对自修复层厚度、自修复层元素组成、自修复层表面结构及自修复层表面显微硬度进行表征。结果在转速为1000、2000 r/min时,载荷为200、300、400 N的实验条件下,表层均有自修复层的生成。在转速为2000 r/min、载荷为400 N时,表层自修复层的厚度最大。实验过程中,摩擦副得到修复,出现负磨损,自修复层的主要元素为C、O、Fe等。高转速载荷工况下,其摩擦系数相比基础油下降0.008。自修复层为类金刚石结构,其平均硬度值在673HV左右,为基体的1.87倍。结论羟基硅酸镁、基础油及磨屑三者共同作用,在高能摩擦作用下合金化,形成高硬度的类金刚石结构修复层,能有效保护摩擦副工作面,并延长寿命。加大实验载荷与实验转速,能加速自修复层的形成,实现摩擦副负磨损,并降低摩擦系数。     

纳米铜添加剂在装备修复技术中的应用

考察了纳米铜添加剂在不同润滑油中的减摩抗磨性能，采用扫描电子显微镜对磨损表面进行了形貌和元素分析，模拟实际工况进行了300h的发动机台架试验。结果表明：纳米铜添加剂具有良好的减摩抗磨性能，可使润滑油650SN的摩擦系数降低48%，磨痕宽度降低21%；使坦克润滑油50CC的摩擦系数降低40%，磨痕宽度降低33%；使柴油机油15W/40CD和汽油机油15W/40SF的摩擦系数分别降低9%和15%，磨痕宽度分别降低22%和18%。在摩擦过程中，纳米铜添加剂能够在磨损表面形成了一层疏松的自修复膜，这层修复膜隔离了摩擦副之间的直接接触，修复了磨损表面的微损伤，从而起到有效的自修复作用。由纳米铜等添加剂组成的复合型添加剂具有优良的动力性、自修复性和经济性。     

纳米铜添加剂在装备修复技术中的应用

考察了纳米铜添加剂在不同润滑油中的减摩抗磨性能,采用扫描电子显微镜对磨损表面进行了形貌和元素分析,模拟实际工况进行了300h的发动机台架试验.结果表明纳米铜添加剂具有良好的减摩抗磨性能,可使润滑油650SN的摩擦系数降低48%,磨痕宽度降低21%;使坦克润滑油50CC的摩擦系数降低40%,磨痕宽度降低33%;使柴油机油15W/40CD和汽油机油15W/40SF的摩擦系数分别降低9%和15%,磨痕宽度分别降低22%和18%.在摩擦过程中,纳米铜添加剂能够在磨损表面形成了一层疏松的自修复膜,这层修复膜隔离了摩擦副之间的直接接触,修复了磨损表面的微损伤,从而起到有效的自修复作用.由纳米铜等添加剂组成的复合型添加剂具有优良的动力性、自修复性和经济性.     

纳米铜粉作润滑油添加剂时的"负磨损"现象研究

通过对纳米铜粉的摩擦学试验,发现随着摩擦时间延长运动副发生了负磨损现象。通常情况下磨损是摩擦的必然结果,此现象说明摩擦在一定条件下也可能导致负磨损,从而扩展了对摩擦磨损的认识。并且,负磨损现象的发现,证明了“动态自修复沉积机制”的存在,将有力支持装备智能修复技术的发展。     

金属摩擦表面耐磨自修复技术的研究

针对金属摩擦副在服役过程中因磨损而导致失效,造成零件报废而产生极大的损失和浪费问题,概述了通过表面强化提高金属摩擦副表面强度增加耐磨性、添加润滑油或通过润滑油改性等方式降低摩擦系数提高其寿命的两种常规方法,对能根本改善磨损状况具有自修复功能的技术进行了重点介绍,对该技术存在的问题和推广应用瓶颈进行了分析,同时针对存在的问题进行了相应的研究.     

稀土型纳米复合材料的摩擦学及自修复性能研究

用机械化学法制得平均粒径为30-100nm的稀土型纳米复合材料,检验了在高温条件下材料对金属基体的吸附能力,采用四球摩擦磨损实验机考察了其抗摩减磨性能及对磨损表面的自修复效果。结果表明,用机械化学法制备的稀土型纳米复合材料对金属基体有良好的吸附能力,可以覆盖磨损表面且在动态条件下可对基体表面进行修复。     

Research on Tribological Characteristics and Worn Surface Self-Repairing Performance of Nano Attapulgite Powders Used in Lubricant Oil as Addictive

As a kind of natural nanometer materials,the attapulgite has been widely used in industry,agriculture,environment,food substance,medicament and many other fields.Few researches about attapulgite used in lubricant oil as additive were made,and those were only at a preliminary stage of exploration.The tribological characteristics of attapulgite powders with the different contents added to CD 15W/40 lubricant oil were researched through"plane-on-plane"configuration friction and wear tester,and the self-repairing performance of 45#steel worn surface was examined via ring-on-block configuration test.XRD,SEM,EDS,TEM were employed to analyze the surface morphologies and elementary composition of the samples’worn surface.Furthermore,wear self-repairing mechanism of attapulgite additive to lubricant oil was explored.The results showed that:the optimal content of attapulgite powders in oil CD 15W/40 was 0.5 wt%,and the stable friction coefficient can be reduced to 0.02,then the friction reduction performance can be enhanced by 82.5%;Smooth worn surface were formed of the chemical reaction film containing elements O,Si,Fe;Friction reduction and self-repairing mechanism had a relation with the crystal structure of attapulgite.     

微纳米层状硅酸盐矿物润滑材料的摩擦学性能研究

对微纳米层状硅酸盐矿物粉的摩擦学性能进行了研究.将微纳米层状硅酸盐矿物质量比为0.5%分散在汽油机润滑油SJ10W/40中,利用摩擦磨损实验机考察其减摩抗磨及自修复性能,与润滑油SJ10W/40进行对比.采用扫描电子显微镜(SEM)分析试样磨痕表面的形貌和元素组成,并进行了EDS能谱分析.试验结果表明:与润滑油SJ10W/40相比,含层状硅酸盐矿物油样润滑的摩擦副,摩擦因数降低了71.6%.SEM分析表明磨痕处有着与基体材料不同的修复区域,该修复区域沉积着Si、Mg等元素.这些说明微纳米层状硅酸盐矿物润滑材料具有优良的减摩抗磨和自修复性能.     

原位合成ZrO2/MgO膜层及自修复裂纹研究

微弧氧化熔融冷却成膜过程出现的裂纹将影响膜层的强韧性和磨损性能。本文利用ZrO₂自身的强韧性,采用原位合成制备具有自修复裂纹作用的ZrO₂/MgO膜层,研究原位合成的ZrO₂对膜层磨损性能的影响。研究发现,微弧氧化原位合成ZrO₂在高温放电通道发生相变产生体积膨胀氧化锆界面萌生微裂纹,抑制了成膜过程裂纹扩展从而实现自修复膜层裂纹的作用。通过控制锆源含量可以实现了对膜层中ZrO₂含量的调控,膜层中原位ZrO₂含量为32%,ZrO₂/MgO膜层裂纹呈现细小分散化,裂纹密度较传统膜层下降63.4%,摩擦系数减小53.4%,磨损量降低66.7%。研究认为,原位合成的ZrO₂在膜层制备过程的自修复裂纹和耐磨性的提高,可以降低摩擦系数和磨损量,改善ZrO₂/MgO膜层表面磨损性能。