含石墨转移层对铜－二氧化硅／ 钢摩擦磨损行为的影响

为探讨干摩擦磨损条件下含石墨转移层对摩擦磨损性能的影响,在45#钢表面覆盖含石墨润滑层,通过干滑动磨损试验,研究含石墨润滑层对钢/铜-二氧化硅摩擦副摩擦因数、磨损量及摩擦损（亚）表面的影响。结果表明：与无石墨润滑层的45#钢相比,含石墨润滑层的45#钢的摩擦因数、磨损率明显下降,且干滑动试验后磨损表面相对光滑平整,表明含石墨摩擦层起到了减摩降磨作用,抑制了金属的直接接触。     

钢与Si3N4摩擦副中边界膜生成机理的探讨

边界摩擦是摩擦副经常出现的一种状态,论述了钢与Ｓｉ３Ｎ４（氮化硅）摩擦副边界润滑机理,指出了在钢表面形成化学反应膜的过程及在Ｓｉ３Ｎ４表面能生成吸附膜,探讨了软金属沉积在Ｓｉ３Ｎ４表层及亚表层从而形成一层软金属润滑层的方法。     

S-N型润滑添加剂的合成及其摩擦学性能研究

合成一种新型环境友好型、无灰、非磷极压抗磨剂——含羟基二烷基二硫代氨基甲酸衍生物(DDCSD)。采用红外光谱仪对其结构进行表征,利用热分析仪考察其热稳定性,使用四球试验机及SRV考察其在复合锂基润滑脂中的摩擦学性能,并用扫描电子显微镜及X射线光电子能谱分析摩擦表面形貌及表面化学成分。结果表明,DDCSD具有良好的热稳定性,能有效提高基础脂的抗磨、减摩及极压性能,可作为多功能润滑油脂添加剂ZDDP的替代品。这是由于DDCSD在摩擦过程中发生化学吸附及摩擦化学反应,在金属表面上形成了一层具有抗磨减摩性能的边界润滑膜,从而起到抗磨减摩的作用。     

无机纳米抗磨剂的摩擦学性能研究

用超声波纳米粉碎机制备了纳米级的粉料，借助透射电镜表征分析了颗粒的粒度及形状。根据正交试验找到了较好的分散悬浮剂，通过添加分散悬浮剂和采用超声波分散的方法制备出悬浮性、分散性良好的油基纳米抗磨剂。用环块磨损试验机测定了纳米抗磨剂的摩擦学性能，发现：将含一定量的纳米抗磨剂加入到基础油中，可提高其抗磨减摩性能。正常供油状态下，该纳米抗磨剂的摩擦因数和相对磨耗都有了一定的降低。停止供油状态下，进一步验证了该纳米抗磨剂在摩擦表面的沉积及随后的剪切作用下形成了具有抗磨减摩作用的膜。     

羟基硅酸镁/Ag纳米复合材料的金属磨损自补偿特性与机制

在MMU-10G型摩擦磨损试验机上考察共混羟基硅酸镁(简称P)/Ag复合纳米材料对45~#钢摩擦副的磨损自补偿性能,用EPMA-1600电子探针和X射线光电子能谱仪表征摩擦运行后的试样表面形貌、元素组成及其价态。结果表明,含质量分数30%Ag的共混羟基硅酸镁/Ag复合纳米粉体作为自补偿添加剂能够在45#钢表面形成自补偿膜层,可有效减小其在磨合阶段和稳定磨损阶段的磨损失重;其自补偿机制为,在摩擦热化学、力化学与物理作用下,P/Ag复合纳米润滑添加剂在45~#钢表面形成了主要由Fe_2O_3、Fe_3O_4、FeOOH、SiO_2、MgO、C、Ag组成的表面膜,该膜层的补偿与隔离作用,可降低金属的磨损;其减摩作用是自补偿膜层中的铁氧化物、石墨形态C、软金属纳米Ag的低剪切应力和纳米P的微滚珠效应协同作用的结果。     

一种自修复功能添加剂的制备及性能研究

以有机钼作为自修复添加剂的主要功能成分,加入抗氧剂和适量的极压抗磨剂,制备一种摩擦副自修复功能添加剂;通过四球摩擦试验、齿轮台架试验考察其性能,使用扫描电镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)等分析其作用机制。结果表明:该添加剂具有优良的减磨和摩擦副自修复性能;在中低负载下该自修复添加剂主要通过在摩擦副表面生成物理、化学吸附膜发挥减摩作用;随着负载的增加和温度的升高,添加剂中的有机钼和硫磷系极压抗磨剂组分发生分解并与摩擦副表面的金属反应生成二硫化钼、磷酸铁、硫化亚铁、三氧化钼等沉积物,从而发挥良好的润滑与抗磨作用;在高负载下,该自修复添加剂主要通过微流变作用实现磨损表面的平整与自修复。     

改善摩擦磨损性能的表面处理工艺

尽管常用的金属零件经热处理后,使材料硬度和韧性等发生变化,可以改善材料表面或整体的机械性能,但材料硬度不可能作为表征摩擦性能的唯一重要因素,所以说表面处理技术早已不能沿用传统的热处理概念来概括了。特別是近年来,由于非金属材料在摩擦学系统中的广泛应用,对于表面物理的和化学的相互作用的研究日益深入,许多摩擦学问题无法单纯依靠热处理工艺而加以解决。     

噻二唑衍生物作为润滑脂多功能添加剂的性能研究

利用不同长度碳链的脂肪醇合成3种多功能型极压抗磨剂——2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑衍生物,考察其作为添加剂在复合锂基润滑脂中的摩擦学性能及抗氧化性能,利用扫描电子显微镜及X射线光电子能谱分别分析了磨痕表面形貌及表面化学成分。试验结果表明:合成的噻二唑衍生物都能有效提高基础脂的极压、抗磨、减摩及抗氧化性能;噻二唑衍生物在摩擦过程中发生了化学吸附及摩擦化学反应,在摩擦区域金属表面上形成了一层以硫化物为主,同时含有含氮小分子及铁的氧化物组成的复杂边界润滑膜,从而起到了良好的抗磨减摩的作用。     

纳米硼酸镧添加剂的摩擦学性能研究

通过对含纳米硼酸镧粒子添加剂润滑油的摩擦学性能试验研究 ,发现纳米硼酸镧添加剂能改善滑动摩擦副的摩擦学性能、抗胶合能力及润滑油的润滑性能 ,分析滑动摩擦副胶合失效后的表面形貌 ,结合失效后滑动摩擦副表面 XPS图谱 ,发现这是由于这种添加剂能在摩擦副表面形成吸附膜及聚合物膜 ,且摩擦副表面有渗硼层出现所致     

苏联新型烧结减摩材料研究的进展

摩擦与磨损是一个非常复杂的过程,包括物理、化学和电化学的过程,摩擦表面材料间的相互作用,润滑剂与环境气氛,表面层的变形,摩擦材料的物质迁移等。现在,关于摩擦过程某些要素的试验数据表明,稳定的摩擦过程决定于工作表面上形成的二次结构(所谓工作层)的特性与性能。可将摩擦过程描述为表面层的机械与化学合金化,无定形化过程,这时发生的现象有,由于结合与分子相互作用区域性破坏;分散胶与以添加剂加入材料中的氧化物、石墨、类金属化合物及其它物质的一起研磨,造成的摩擦表面材料的弥散;和在某种程度上,由于局部高温与高压作用,摩擦副表面混合物烧结形成新物质,其特点与结构有点象弥散硬化材料的结构。在这方面,对摩擦表面的无定形层的性能研究是相当有趣的。文献证明,金属于无定形状态具有高的强度。含Si、B、C与一些其它元素的铁、镍和钴的合金,其最高强度为300～400公斤/毫米~2。     

电火花表面强化工艺及其应用

电火花强化工艺是一种简便而灵活的金属表面处理方法，它是通过电火花放电作用将作为电极的导电材料熔渗进工件表层金属，形成合金化的表面强化层，从而使工件表面的物理、化学和机械性能得到改善。目前，电火花表面强化工艺在模具、刀具、机械零件等的强化与修复方面已得到广泛应用。     

几种纳米添加剂在环境友好润滑剂中的摩擦化学特性

采用机械化学修饰法研制了三种纳米润滑添加剂,二硫化钼(MoS2)、聚四氟乙烯(PTFE)和氟化石墨(CxFy),考察了这些纳米级润滑剂在环境友好润滑剂中的摩擦化学特性。结果发现：这些纳米添加剂在环境友好润滑剂中具有较好的抗磨性能和良好的减摩性能;减摩性能优于常用的极压抗磨剂,其机理是在摩擦副表面形成迁移膜,起“滚动微轴承”的作用。     

PTFE三层复合材料摩擦过程的界面动态迁移

在面接触摩擦磨损试验机上考察了PTFE三层复合材料的摩擦磨损性能,观察了其摩擦过程转移膜形成的动态过程,分析了其摩擦磨损机制。结果表明:PTFE三层复合材料在与对偶钢件摩擦时,会在摩擦界面上发生界面迁移,导致在对偶件表面形成一层转移膜。界面迁移的动态过程是:转移膜的形成开始是由于微切削机制使得PTFE复合材料镶嵌于对偶件表面的凹坑和微沟槽处,进而在机械和摩擦化学的作用下得以生长变大,最后形成较完整的转移膜。转移膜在形成与长大过程中,始终伴随着局部脱落以及再修复的过程,在形成较完整的转移膜后处于动态平衡。摩擦过程中转移膜的形成可以有效地稳定摩擦因数,减小磨损。     

聚四氟乙烯基固体润滑剂摩擦表面的X-光光电子能谱研究

利用扫描电镜(SEM)对聚四氟乙烯基固体润滑剂摩擦表面及在45^#钢表面所形成的润滑转移膜形貌进行表征；采用X-光光电子能谱(XPS)仪测定了聚四氟乙烯基固体润滑剂烧结前后、在45^#钢表面摩擦试验前后，试样表面的元素组成及价态的变化。结果表明：摩擦过程中固体润滑剂在45^#钢表面形成了润滑转移膜，在烧结及摩擦过程中发生了化学反应，并产生磨粒磨损、腐蚀金属等现象。     

不同工况对金属磨损自修复层形成的影响

为了研究不同的工况对金属磨损自修复层的形成所产生的影响,以羟基硅酸镁为自修复剂,通过改变转速、载荷、磨损时间和磨损介质等试验工况,利用销盘磨损试验机模拟了缸套-活塞环的磨损状态.结果表明,在摩擦条件适当时,试样盘表面会形成一层平整光滑的保护层,但表面仍然存在细微的裂纹和一些微小的坑洞,修复层不会随磨损时间的增加而脱落或造成磨损加剧,另外金属磨损自修复剂在水介质中难以形成保护层.     

常温快速磷化诀窍

把经过热处理的钢铁制件放入磷酸盐溶液中浸泡,在金属表面即可形成一层磷酸盐薄膜,这种过程叫做磷化处理,磷化处理后制件表面呈灰色和暗灰色,表面膜厚度约5～15μm,且不改变渗件尺寸,其抗腐蚀能力优于发蓝处理。 磷化膜对紧固件有较好的保护作用,经纯化或     

硅镁型复合纳米添加剂的摩擦学及自修复性能研究

用化学方法制得粒径约为40 nm的硅镁型复合纳米添加剂,分别采用四球摩擦磨损试验机、环-块摩擦磨损试验机和齿轮试验机考察了其作为矿物油添加剂的抗磨减摩性能及对磨损表面的修复作用.用扫描电子显微镜、粗糙度测定仪以及X射线光电子能谱仪等对摩擦副磨损表面进行了分析,并探讨其修复作用机制.结果表明:制备的硅镁型复合纳米添加剂具有优良自修复性能,可以很好覆盖磨损表面,能显著降低磨损表面的粗糙度.其自修复作用机制是由于硅镁型复合纳米粒子在摩擦表面形成沉积并在接触区的高温高压下熔融铺展形成低剪切强度的表面膜, 由于这层膜的剪切强度比较低,可以减少摩擦界面的粘着磨损,故表现出良好的减摩抗磨和自修复性能.     

铝合金气缸内表面摩擦涂覆处理工艺的研究

为了提高铝合金气缸的表面硬度及耐磨性能,改善其高温性能,本文利用涂覆材料经过摩擦作用发生塑化和塑性流动后形成改质层的原理,对铝合金气缸内表面的摩擦涂覆工艺进行了研究。研究结果表明,在铝合金气缸内表面采用Al-Si13%合金和Al-Cu35%合金作为改质材料经过摩擦涂覆处理后,可形成比较稳定的硬质膜,涂覆层的细化更加均匀,结合界面和气缸内表面的形状都非常圆滑,改善了气缸的耐磨性,有利于发动机的小型轻量化。     

金属表面润滑膜形成的化学特性研究

金属表面形成的化学吸附膜的质量与诸多因素有关,其中影响最大的基本要素是水、氧化物,如何控制水和氧化物的含量、成分是化学吸附膜形成质量的保证。本文从金属及润滑油膜的化学特性角度出发,对其形成原理,与水、氧化物之间相互作用关系进行研究。同时论述了润滑油膜最有效的测定方法——表面电位测定法原理,对深入了解各种润滑油膜吸附机理提供理论参考。     

SiO2表面金属包覆处理对铜基粉末冶金材料制动摩擦磨损性能的影响

为改善摩擦组元SiO2颗粒与铜基体间界面结合性能,通过表面金属包覆处理的方式制备铜包覆SiO2。分别以铜包覆SiO2和普通SiO2颗粒作为摩擦组元之一,利用SPS烧结技术制备2种铜基粉末冶金摩擦材料。分析2种摩擦材料的微观组织、力学及物理性能,在MM1000-Ⅱ型惯性制动试验台上测试2种摩擦材料的制动摩擦磨损性能,并对2种摩擦材料的摩擦表面及其三维形貌特征、磨屑特征和摩擦表面物相进行微观分析,研究SiO2表面金属包覆处理对制动条件下铜基粉末冶金材料摩擦磨损性能的影响。结果表明：经铜包覆处理的SiO2与Cu基体间的界面结合性能明显改善,提高了材料的硬度、致密度及导热系数,特别是导热系数得到了显著提升;随着制动初速度的升高,2种摩擦材料的平均摩擦因数均呈现先上升后下降的趋势;在相同的制动条件下,与含普通SiO2材料相比,除了制动压力为0.8 MPa、制动初速度为100 km/h外,在其他各制动条件下含铜包覆SiO2材料具有较高的平均摩擦因数和较低的磨损率,且其摩擦表面更为平整;提高制动初速度均能够促进2种摩擦材料表面形成以氧化膜为主的摩擦膜,且含铜包覆SiO2材料的摩擦膜更均匀,因而保护作用更好,即磨损率低。