纳米粒子增强涂层耐磨性研究

综述了纳米粒子增强涂层耐磨性的强化机制、研究和应用及涂层的制备工艺.纳米粒子的强化机理主要包括细晶强化、Orowan强化、Kelly-Nicholson机制和纳米转移膜,且纳米粒子的增强效果存在尺寸效应.常用的纳米粒子包括金属单质、氧化物、硫化物和碳化物等.不同种类的纳米粒子通过提高致密度、阻碍位错以提高强度和硬度、细化晶粒、提高承载能力、生成润滑釉层等机制增强涂层的耐磨性,广泛应用于航空航天、石油工业、切削刀具和医学植入物等零部件的表面防护工作.复合纳米粒子可结合多种纳米粒子的增强特性,使涂层在宽温域和多种工作环境下都可保持优异的耐磨性.激光熔覆技术、热喷涂技术、冷喷涂技术和沉积技术等先进的涂层制备技术推动了纳米涂层的发展,但也存在部分不足,根据材料的特性选择涂层制备技术,可制备出高品质的涂层.     

固体推进剂用纳米燃烧催化剂制备研究新进展

综述了固体推进剂用纳米燃烧催化剂制备方法的最新研究进展,讨论固相反应法、电解法、水热法、沉淀法、溶胶-凝胶法、微乳液法制备纳米粒子的优缺点,指出了固体推进剂用纳米催化剂制备研究中存在的问题,今后纳米燃烧催化剂制备方法发展的方向及研究重点： （1） 发展和完善现有制备工艺,寻求适合工业化生产的高效、廉价制备途径;（2） 深入地研究纳米结构和性质以及制备机理;（3） 纳米催化剂表面改性和修饰技术研究;（4） 推进剂用绿色纳米有机催化剂、含能纳米有机催化剂,以及由一些新型碳材料比如碳纳米管、C60等制备的复合纳米催化剂.     

固体推进剂采用的纳米材料的制备方法

综述了用于固体推进剂中的纳米金属粉、纳米燃烧催化剂、纳米炸药以及纳米含能复合粒子的制备方法及若干新进展，并对这些制备方法加以评述；提出了目前用于固体推进剂中的纳米材料制备中存在的主要问题。     

微乳液法制备纳米铁及其表征

采用水(盐溶液)/AEO9+TX10/正辛醇/煤油微乳液体系,以FeCl3·6H2O和硼氢化钠为反应物,在常温常压下制备铁纳米粒子。通过实验建立的拟三元相图确定了微乳液中各成分的最佳比例,并按此配成微乳液,制备出纳米粒子。通过TEM和XRD测试,证实产物为20nm左右的球形纳米铁粒子,且粒度分布非常均匀。     

微乳液法制备纳米铁及其表征

采用水（盐溶液）/AEO9+TX10/正辛醇/煤油微乳液体系,以FeCl3·6H2O和硼氢化钠为反应物,在常温常压下制备铁纳米粒子。通过实验建立的拟三元相图确定了微乳液中各成分的最佳比例,并按此配成微乳液,制备出纳米粒子。通过TEM和XRD测试,证实产物为20nm左右的球形纳米铁粒子,且粒度分布非常均匀。     

粒径大小对高频感应加热制备纳米铝粉活性影响

采用高频感应加热蒸发-冷凝法制备了20,25,50 nm三种不同粒度的纳米铝粉,并运用X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)对纳米铝粉进行表征,使用差热分析(DTA)研究了不同粒径纳米铝粉的热学行为。结果发现,随着纳米粒子粒径从50 nm减小到20 nm,纳米铝粉反应放热热焓从3.721 kJ.g-1减少到0.928 kJ.g-1,即随着粒径的减小纳米铝粉的活性反而变低。认为这是由于铝纳米粒子表面氧化铝膜含量的增加,采用高频感应加热方法制备的粒子不存在内部储能所致。因此,纳米铝粉的活性,不仅取决于粒子的尺寸大小,还取决于粒子的制备方法,以及粒子表面包覆壳层的种类、结构、厚度等。     

RDX/RF纳米复合含能微球的乳液溶胶-凝胶制备

采用溶胶-凝胶技术与乳化技术相结合的方法制备了RDX/RF纳米凝胶复合含能微球。凝胶纳米复合含能微球的大小主要受表面活性剂和反应温度以及时间的影响。通过扫描电镜(SEM)、比表面积仪(BET)、X射线粉末衍射仪(XRD)、差热分析仪(DTA)等研究了凝胶复合含能微球的结构性能。结果显示:RDX/RF纳米凝胶复合含能微球大小在50～200nm之间,RDX炸药粒子在RF凝胶基体的纳米孔洞中均匀结晶析出。RDX/RF凝胶复合含能微球中RDX的平均晶粒度在30～50nm之间,凝胶微球的比表面积为56.3m2/g。粒径减小后,复合材料的热分解峰提前约33℃。     

电流密度对Ni-AlN仿生镀层耐磨性的影响

采用脉冲喷射电沉积法在40钢表面制备Ni-AlN纳米仿生镀层,通过ANSYS软件确定最佳微凹坑仿生结构参数,对不同电流密度制得的微凹坑状Ni-AlN纳米仿生镀层的微观形貌、组织结构、耐磨性进行研究。结果表明:微凹坑状仿生表面具有一定的减磨效果,最佳微凹坑结构参数是直径为200μm、间距为300μm。此外,随电流密度提高,镀层中AlN纳米粒子复合量先增后减,Ni晶粒尺寸先减后增,电流密度提高未影响镀层成分。电流密度为2 kA/m²时,AlN纳米粒子复合量最高,镀层表面组织致密,硬度最高,为806HV,摩擦因数最小,经磨损后仅产生多条较浅划痕,说明适宜的电流密度能显著提升Ni-AlN纳米仿生镀层耐磨性。     

非平衡纳米复合等离子体镀膜法沉积二硫化钼复合膜的摩擦学性能的研究

本文结合国内外固体润滑膜的发展趋势,以及当前材料发展中有关"多相材料"的新理念,提出了一种新的固体润滑膜沉积方法--非平衡纳米复合等离子体镀膜法(NCUPP).采用该法成功地对几种材料(Ti、N、Mo、S等)进行精细的纳米复合,制备的固体润滑膜TiN-MoS2/Ti是多相纳米复合膜,其中的MoS2基本上呈准非晶态,掺杂物Ti与MoS2多相复合,形成了多相的纳米复合薄膜,具有良好的摩擦学性能,即摩擦系数低;耐磨损寿命长;抗潮湿氧化能力明显提高.     

不同类型微/纳米铝粉点火燃烧特性研究

微/纳米铝粉在火炸药领域具有广泛的应用前景,为揭示其在推进剂中的燃烧机理,利用CO₂激光点火装置对不同类型微/纳米铝粉点火燃烧性能进行了实验研究。研究结果表明：微/纳 米铝粉配比中纳米铝粉含量越高,点火燃烧性能越好;80 nm铝粉的点火延迟时间稍大于120 nm 铝粉,分析是由于活性铝含量降低其熔化所产生的内外压差变小所致。同时分析了微米铝粉与纳米铝粉的点火燃烧机理：经纳米镍粒子表面改性后微米铝粉点火燃烧性能有所改善,此时纳米镍粒子作为氧的载体;利用有机物包覆改性纳米铝粉,点火延迟时间增加,但结合其防止纳米铝粉氧化及自身能量性能两方面,采用含能聚合物包覆改性纳米铝粉仍具有很好的应用价值。     

坦克发动机的高温润滑技术

高温润滑技术对于发展高功率坦克发动机具有重要的意义。该文对高温液体润滑剂作了简单介绍，重点对高温固体润滑膜进行了介绍与评述，认为固体润滑剂对解决高功率发动机的高温润滑问题起着重要作用，并有很好的前景。     

高硅铝合金缸套材料摩擦学性能研究

采用坦克专用机油润滑的往复式摩擦磨损试验方法,分别进行喷射沉积高硅铝合金缸套材料与发动机成品活塞环材料摩擦配副的油品试验、与各类成品活塞环材料的摩擦配副试验。摩擦配副的油品试验结果表明,低温型油品润滑比高温型及通用型油品润滑的磨损量、摩擦因数均小;活塞环摩擦配副试验结果表明,高硅铝合金磨损量及摩擦因数均较小,其中与准126激光陶瓷活塞环、磷化YH31活塞环摩擦配副效果更优。分析表明,高硅铝合金的摩擦学机制是软基体上分布的高硬度质点相起到耐磨与支撑作用,软基体磨下的凹坑具有储油与润滑作用。     

重载车辆传动装置旋转润滑缝隙油道通流特性

旋转缝隙油道是重载车辆传动装置润滑系统的主要结构形式,传动系统高速旋转时,由于润滑油受到外力的作用,存在润滑油供油不足的风险,需要掌握传动装置润滑系统旋转缝隙油道内各主要参数对旋转缝隙油道通流特性的影响。为此建立旋转缝隙油道通流量的理论模型,探讨润滑系统旋转缝隙油道的润滑机理以及通流特性,分析油液温度、入口压力和旋转缝隙油道转速对润滑流场的影响规律,并利用传动装置旋转缝隙润滑油道试验台进行试验分析与结果验证。研究结果表明：随着转速的增加,靠近入口的3组径向圆管出口流量呈现小幅增加的趋势,而缝隙出口的流量随着转速增加显著减少;入口压力的增大使旋转缝隙油道各出口流量呈现增加的趋势,但缝隙出口流量增加更加显著;通过试验结果与理论计算结果进行对比,表明了车辆传动装置旋转缝隙油道通流量的理论计算模型的有效性,为传动装置润滑系统的精确供油设计提供理论依据。     

高温固体润滑材料的研究现状

为了满足国防高科技的发展 ,迫切需要研制从常温到高温下都具有良好减摩耐磨性能的摩擦学材料。对近来高温固体润滑摩擦材料的发展进行了综述 ,分别就金属基润滑材料 ,陶瓷基润滑材料及稀土化合物的高温润滑作用三方面的研究进行了比较全面的介绍 ,并在此基础上提出了高温摩擦学研究的几个值得关注的问题     

纳米WC增强Ni基复合涂层析出相及相成分研究

以Ni60B+纳米12%Co-WC陶瓷颗粒复合粉为熔覆材料,采用激光熔覆技术在45钢表面制备出WC增强Ni基复合涂层。涂层在MM-200磨损试验机上进行干滑动磨损试验,借助SEM、EDS、XRD等检测仪器对涂层磨损前后的组织进行分析研究。结果表明:涂层磨损前组织主要为Ni基固溶体、WC颗粒、块状和枝晶组织;经过磨损试验的涂层,在其磨痕中发现了纳米级的析出相;结合MX2600FE场发射扫描电镜所附带的EDS和JEM-2100型透射电镜对析出相的成分进行分析,析出相成分初步确定为WC。     

494Q柴油机润滑油压力分布规律的测量与分析

采用柴油机台架试验方法,测量了主油道、增压器、气缸盖处润滑油压力随柴油机转速、负荷及润滑油温度的变化规律.结果表明:转速在怠速至3 200 r/min之间,各测点处润滑油压力随转速的增大而升高,转速超过3 200 r/min后,各测点处润滑油压力变化不大;相同转速下,3个测点中主油道压力最大:标定转速3 600 r/min时,随柴油机负荷及润滑油温度的升高,各测点处润滑油压力有所降低.此外,考察了传动比对柴油机各测点处润滑油压力的影响,结果表明:柴油机转速相同时,提高机油泵转速后,各测点处润滑油压力有所提高,压力最大相差约为0.1 MPa;转速超过2 900 r/min后,传动比的变化对各测点处润滑油压力变化影响不大.     

纳米CeO_2对Al_2O_3/Cr_2O_3陶瓷涂层组织及性能的影响

采用亚音速氧乙炔火焰喷涂制备涂层。通过在Al2O3/Cr2O3为基的陶瓷粉体中添加不同数量的纳米CeO2,探讨其对涂层组织及性能的影响。结果表明,纳米CeO2的加入使喷涂层的显微组织得到改善,喷涂层的耐磨性、结合强度、显微硬度得到提高。且随着纳米CeO2加入量的增加,涂层的性能呈先上升后下降的趋势。当纳米CeO2加入量为3%时,涂层中孔隙最少,涂层细化且致密,结合强度最高,显微硬度达到最高,耐磨性也最好。     

防腐剂和抗磨剂对航空润滑油防腐性能影响机理

配制含有不同质量分数抗磨剂和防腐剂的一系列航空润滑油，利用轴承腐蚀模拟评定装置对润滑油试样进行轴承腐蚀模拟实验，并按照腐蚀等级评价标准对实验结果进行量化处理。通过对实验数据的分析，发现抗磨剂和防腐剂均能够对航空润滑油的防腐性能产生影响。对抗磨剂添加前后润滑油的紫外吸光度进行测量，计算出了抗磨剂添加前后航空润滑油界面膜中防腐剂吸附量的变化。将计算结果与抗磨剂添加前后航空润滑油防腐性能的差异进行对比发现，界面膜中防腐剂吸附量的变化量与航空润滑油防腐蚀效果的变化一致，表明抗磨剂与防腐剂在摩擦副表面存在竞争吸附的关系，并且防腐剂在轴承表面的吸附量决定了航空润滑油的腐蚀效果。     

纳米CeO_2粉体对铁粉焊条焊缝组织和性能影响的研究

通过在碱性铁粉焊条药皮中添加不同含量的纳米CeO2粉体,对焊缝进行显微组织及力学性能的分析测试,探讨纳米CeO2粉体对铁粉焊条焊缝组织和性能的影响。结果表明,在铁粉焊条药皮中加入适量的纳米CeO2粉体,可使焊缝金属显微组织得到细化,针状铁素体数量增多,焊接接头的力学性能得到提高。