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.     

添加Sb纳米颗粒润滑油的摩擦学性能

采用Sb纳米颗粒作为润滑油添加剂,研究其在不同摩擦条件下的摩擦学性能和抗磨减摩机理。采用CFT-1型材料性能测试仪进行往复摩擦试验,并采用SEM和EDS分析润滑油的润滑效果。结果表明:Sb纳米颗粒的添加可以有效地改善润滑油的抗磨减摩性能;在0.50%(质量分数)的添加量下表现出优异的抗磨减摩效果;Sb纳米颗粒不仅可以吸附在摩擦副表面保护基体材料,还可以对磨损表面进行动态自修复。     

绿色再制造工程设计基础及其关键技术

绿色再制造工程是一个迅速发展中的新兴学科。再制造工程设计基础和再制造工程技术是该学科的主要组成部分。讨论了再制造工程设计基础中的产品再制造性评价、失效机理。寿命预测,再制造过程模拟与仿真,以及先进表面技术、再制造毛坯快速成形技术、纳米涂层及纳米减摩自复技术、修复热处理、应包快速修复技术、过时产品性能升级技术等再制造工程关键技术的研究内容。     

钛基纳米润滑添加剂的减摩抗磨及自修复特性对比

针对恶劣工作环境会加剧机械设备摩擦副间的磨损而降低其服役寿命的问题,对比研究3种纳米添加剂TiO2、TiN和TiC在不同工况下的摩擦学性能及其自修复性能。根据SH-T0762-2005标准润滑油摩擦因数测定法,并利用MRS-10A型四球磨损试验机磨斑测量光镜、激光共聚焦显微镜和能量色散谱仪(EDS)对磨损表面进行表征,探讨其润滑抗磨及自修复机理。结果表明:钛基纳米添加剂的加入很好地改善了润滑油的抗磨减磨性能,并使其具有一定的自修复性能;当钛基纳米质量分数为0.5%时,其减摩抗磨性能达到最佳。3种纳米添加剂中,对润滑油减摩抗磨性能改善效果最好的是纳米TiO2,而自修复效果最好的则为纳米TiN。故纳米TiN和纳米TiO2作为润滑油添加剂,具有较好的减摩抗磨和自修复能力。     

英国汽车发动机再制造工厂应用我国纳米减摩自修复添加剂

装备再制造技术国防科技重点实验室开发的具有自主知识产权的纳米减摩自修复添加剂技术是现代维修领域的高科技产品，具有节能、降耗、延长机械设备使用寿命的特点。2005年7月，英国最大的汽车发动机再制造企业一李斯特派特公司与装备再制造技术国防科技重点实验室达成合作协议：引进纳米减摩自修复添加剂技术，并在英国的再制造发动机中推广应用该技术。这标志着我国在纳米润滑材料领域的研究已达到世界先进水平。     

金属表面纳米复合抗磨防腐保护技术的研究进展

综述了金属抗磨减摩与腐蚀防护方法的关系与进展,阐述了纳米复合自修复材料对提高金属的耐磨性、防腐性及表面保护效应的主要类型,最后提出了优化金属保护材料体系及延长金属使役特性的方案。     

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.     

纳米加工液对金属表面的润滑与修复

兼具润滑与表面修复功能的纳米粒子已开始应用于金属加工液中并受到了国内外学者的广泛关注。与传统加工液不同,将纳米粒子均匀分散到水性或油性基液中制备的纳米加工液除了具有润滑冷却、减摩抗磨作用外,其表面修复功能更加值得关注,在提高金属加工表面质量方面具有较高的应用前景。虽然纳米加工液具有诸多优势,但其分散稳定性、润滑机理及其表面修复功能仍是纳米润滑领域的研究热点问题。主要针对近年来纳米粒子的润滑机理与其表面修复作用的微观本质等一系列问题的研究与发展进行阐述。从纳米粒子的选择与分散出发,讨论了添加表面活性剂和对纳米粒子进行表面改性这两种提高纳米粒子分散稳定性的主要方法。重点论述了滚珠轴承效应、薄膜润滑机制、自修复功能和微量磨削作用这四种被广泛认同的纳米润滑机理,依据前人的研究结果,归纳这四种润滑机理的理论模型、适用情况及其相互间的配合关系。此外,从纳米粒子的润滑机理出发,探索其表面修复作用,对金属表面的物理吸附膜、化学反应膜及沉积自修复膜进行判别与比较,分析其表面修复作用的微观本质。     

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。     

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.     

现代装备智能自修复技术

现代装备智能自修复技术包含了自适应、自补偿、自愈合技术。典型的智能自修复过程是装备在运行中，能够自行感知外部的环境变化，能够对自身的失效形式、故障等做出自诊断，并以一种优化方式对环境变化做出响应，不断自动调整自身的内部结构，通过自生长或原位复合等再生机制实现对缺损部位的自补偿、自愈合。文中阐述了装备智能自修复技术的内涵，介绍了国内外发展现状，分析了智能自修复技术在装备寿命全周期中的地位和作用，重点剖析了智能自修复技术的前沿课题。文中指出，装备自修复技术是对现代信息技术、微纳米技术和生物技术的综合运用与集成创新，是提高装备性能、延长装备寿命、预防装备故障、减免装备维修的重要措施。     

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。     

Nano Surface Engineering in the 21^st Century

Nano surface engineering is the new development of surface engineering, and is the typical representation that the advanced nano technology improves the traditional surface engineering. The connotation of nano surface engineering is profound. The initial stage of nano surface engineering is realized at present day. The key technologies of nano surface engineering are the support to the equipment remanufacturing. Today the relatively mature key technologies are: nano thermal spraying technology, nano electric-brush plating technology, nano self-repairing anti-friction technology and metal surface nanocrystallization, etc. Many scientific issues have been continuously discovered. Meanwhile they have been applied in the practice more and more, and have archived the excellent remanufacturing effect.     

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。     

基于小波能量包特征的自修复效果评定可行性研究

为了在线检测自修复添加剂的自修复效果，探讨了小波包能量特征与自修复效果之间的关系，通过试验证明小波包能量特征的方法用于自修复效果评定具有可行性，比频谱分析更直观、准确，同时也为在线检测自修复效果提供一种新的方法。     

A novel electrochemical testing method and its use in the investigation of the self-repairing ability of temporarily protective oil coating

A novel electrochemical method using a wire beam electrode was developed to investigate self-repairing ability of temporarily protective oil coating. Results showed that inhibited oil coatings had the ability of self-repairing, and oil-soluble inhibitors had direct effect on the self-repairing ability of oil coating. The degradation processes that were related to the underfilm corrosion of oil coating could also be realized by investigating the self-repairing ability of oil coating.     

Formation of self-repairing anodized film on ACM522 magnesium alloy by plasma electrolytic oxidation

Plasma electrolytic oxidation (PEO) on a die-casting ACM522 Mg alloy was conducted in aqueous silicate and phosphate solutions. The corrosion behavior of the anodized ACM522 Mg alloy was investigated in detail. During the investigation, the self-repairing behavior of the anodized films was evaluated by a salt spray test for 168 h, and the mechanism of this self-repairing was discussed in terms of thermodynamic equilibrium constants. Furthermore, the effects of additives to the phosphate solution on the self-repairing behavior were examined, and the addition of Na₂B₄O₇ was found to effectively reduce cracks on a self-repaired film.     

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。     

机械零件摩擦磨损表面自修复研究进展

摩擦学的发展已将摩擦磨损的研究从抗磨减摩扩展到磨损表面的自修复甚至是零磨损.文中对摩擦磨损表面自修复的概念进行了阐述,详细论述了自发摩擦磨损自修复和条件摩擦磨损自修复的几种类型和实现模式,指出纳米技术的发展有望在摩擦表面建立起一层自组装的、坚固的、自修复的润滑膜,为摩擦磨损表面自修复提供了切实的途径.     

自修复混凝土的制备及其抗渗性能和抗盐冻性能

以氯化胆碱为促进剂,超细二氧化硅为活化剂,沸石粉为反应助剂,52.5号普通硅酸盐水泥为粘结剂,石英砂为结构增强剂,将上述原料搅拌混匀后,与水按照质量比0.4∶1配置成混凝土用修复剂,涂覆于混凝土试件表面,标准养护后得到自修复混凝土试件。考察了自修复混凝土的抗渗性能和抗盐冻性。结果表明:自修复混凝土的抗渗性和抗盐冻性得到了明显的改善,自修复混凝土的一次抗渗压力和二次抗渗压力均明显高于基准混凝土的,在NaCl溶液中,经冻融循环200次后,自修复混凝土的质量损失率较基准混凝土的减少了45%,其相对动弹模量较基准混凝土的下降趋势更缓。