三元层状固体润滑Ti3SiC2复合材料的制备与摩擦学研究进展

Ti_3SiC_2作为一种新型的陶瓷材料,兼具金属和陶瓷的双重性能,同时也由于具有良好的导电导热性、低密度、机械可加工性、优异的抗热震性能、高熔点、高热稳定性、耐高温氧化、耐腐蚀性能,近年来受到了越来越多研究者的关注。首先介绍了Ti_3SiC_2内部晶体学结构,指出其与二元碳化物Ti C有着紧密的晶体学关系,接着详细叙述了各种Ti_3SiC_2制备工艺及其复合材料的研究现状,阐述了化学气相沉积(CVD)、磁控溅射(MS)、脉冲激光沉积(PLD)、自蔓延高温合成(SHS)、热等静压(HIP)、热压烧结(HP)、火花等离子烧结(SPS)等技术在制备Ti_3SiC_2及其复合材料方面的优点和不足。随后重点分析了温度、滑动速度、载荷、添加组分含量、对偶材料种类和润滑环境等因素对Ti_3SiC_2及其复合材料摩擦学性能的影响。最后总结了在Ti_3SiC_2及其复合材料研究中存在的一些问题,并指出进一步提高摩擦磨损性能,添加多元增强相,改进现有技术以及采取新型制备工艺,是未来发展的重要方向。     

激光熔覆Ni基涂层研究进展

综述了激光熔覆Ni基涂层在改善材料的耐磨,润滑,耐腐蚀性能等方面的研究进展,提出了专用粉末的研制,裂纹和气孔的控制是目前激光熔覆Ni基涂层面临的主要问题,并针对上述问题论述了相应的解决方法。     

规则织构化硅片表面的制备及其润湿行为

采用感应耦合等离子体刻蚀技术实现了不同形状和几何参数的规则织构化硅片表面的构筑与制备。主要以三种典型的规则织构包括圆柱状、圆坑状和沟槽状表面为研究对象,系统考察了织构形状和几何参数对表面润湿行为的影响规律。研究结果表明:随着织构高度、深度和表面覆盖率的增加,规则织构化硅片表面疏水性能增强,规则织构化表面疏水性能随着表面粗糙度的增加而增强。不同的几何形貌对硅片表面接触角的影响强度是不同的,相对于柱状与沟槽状织构,坑状织构在较小的表面粗糙度时可得到较大的接触角。当表面的接触角均为101°时,坑状、柱状、沟槽状织构的表面粗糙度分别为16.2 nm,29.2 nm和70.2 nm。     

季戊四醇油酸丙烯酸混合酯的合成及性能研究

以季戊四醇、丙烯酸、油酸为原料通过两步法合成一系列黏度可控的混合酯,利用红外光谱表征混合酯的化学结构,考察混合酯的黏温性能、摩擦磨损性能、热稳定性、挥发损失和铜片腐蚀性能。研究结果表明:所合成的混合酯黏度范围宽,40℃时的黏度在73~483 mm2/s之间,黏度指数约180,倾点在-36~-20℃之间;混合酯的分解温度超过400℃,挥发损失低,铜片腐蚀轻微,是一类性能优良的合成酯类油。     

三羟甲基丙烷油酸壬二酸混合酯的合成及其润滑性能研究

以三羟甲基丙烷、油酸和壬二酸为原料酯化合成一种混合酯,测定混合酯的流变学性能、热氧稳定性和摩擦学性能。结果表明,该混合酯的黏度较高,倾点较低,最大无卡咬负荷为647 N,载荷392 N、转速1 450 r/min、长磨时间30 min实验条件下磨斑直径为0.56 mm,热分解温度接近250℃。该混合酯流变学性能、热氧稳定性及摩擦学性能均优于植物油和矿物油,是一类性能优良的合成酯类油。     

纳米二硫化钼在聚-α-烯烃润滑脂中的摩擦学性能

利用MQ - 800型四球摩擦磨损试验机考察了纳米二硫化钼和微米二硫化钼在聚-α-烯烃润滑脂中的摩擦学性能.结果表明纳米二硫化钼的减摩抗磨性能优于微米二硫化钼.这是因为纳米二硫化钼在摩擦表面形成了吸附膜,提高了润滑脂的减摩抗磨性能.     

面向绿色制造与再制造的表面工程

表面工程是机械制造中赋予零件表面耐磨损、耐腐蚀和耐疲劳等特殊性能的重要技术途径。近零排放的表面工程新技术替代传统表面工程技术,可满足绿色制造要求,减小对环境的负面效应;以较少能源和材料获得比基体更高性能的表面工程技术,可在恢复零件尺寸的同时提升其性能,并广泛应用于装备的再制造。近年来,面向绿色制造与再制造的表面工程技术得到较快的发展,如替代传统电镀铬的绿色镀膜技术、工程化超润滑复合碳膜技术、纳米减摩自修复添加剂技术、纳米电刷镀技术、热喷涂新技术和激光表面强化技术等。从以上技术的基础研究及应用背景等方面,介绍我国表面工程研究的新进展、新成果、新观点、新方法和新技术,并对其未来发展做出思考。     

PEEK与纳米SiO_2填充PTFE复合材料的摩擦磨损性能研究

通过机械共混、冷压成型、烧结的方法制备聚醚醚酮(PEEK)与纳米Si O2颗粒共同填充改性聚四氟乙烯(PTFE)复合材料试样。利用MRH-3型环-块摩擦磨损实验机对不同配方比例的复合材料在不同实验条件下进行摩擦学性能实验。利用扫描电镜对试样磨损后的摩擦表面形貌和钢环表面的转移膜进行观察和分析。结果表明,填充5%PEEK的PTFE复合材料的摩擦系数达到最低值;10%PEEK/PTFE复合材料中添加不同体积比的纳米Si O2填料可以显著地降低材料的体积磨损率,其中5%Nano-Si O2/10%PEEK/PTFE复合材料的体积磨损率最小;载荷和速度的变化对Nano-Si O2/PEEK/PTFE复合材料的摩擦磨损性能的影响显著,而环境温度的变化对该复合材料的摩擦系数与磨损率的影响不明显。     

掺杂磁性氧化物的介孔SiC材料的制备及磁性研究

采用纳米浸渍法,以有序介孔SiC为模板,铁和钴的硝酸盐为主要填充原料,制备了掺杂磁性氧化物的介孔SiC复合材料。研究了填充量和烧结温度对其介孔结构和磁学性能的影响。结果表明,相对较大的填充量和较高的烧结温度,有助于掺杂氧化物的结晶和复合材料磁学性能的增强。此外,800℃烧结制备的复合材料仍具有较大的比表面积(114m2/g)。     

聚乳酸/纳米羟基磷灰石/氧化石墨烯纳米复合膜的制备及生物性能研究

采用溶液浇铸法和超声分散工艺制备了聚乳酸/纳米羟基磷灰石/氧化石墨烯(PLA/n-HA/GO)纳米生物复合膜,利用扫描电镜(SEM)对其断面形貌进行了研究,借助X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析了纳米羟基磷灰石和氧化石墨烯的加入对所得复合膜结构的影响,并对其生物相容性进行了探讨.结果表明,氧化石墨烯和纳米羟基磷灰石在复合膜中分散均匀;细胞在复合膜上贴附牢固、铺展良好,具有良好的生长形态.聚乳酸/纳米羟基磷灰石/氧化石墨烯复合材料为细胞提供了接近天然细胞外基质的人造微环境,显示了该材料在引导组织修复和再生领域中的应用潜力.