碳织物增强聚合物基自润滑材料摩擦学性能研究进展

从聚合物基体、组分改性、碳织物增强工艺、材料摩擦磨损机制等方面综述碳织物增强树脂基自润滑复合材料摩擦学研究现状。比较热塑性与热固性树脂基体在该类材料中的应用特点,介绍聚合物本体改性和减摩增强填料改性提高摩擦学性能的各种方法,总结当前摩擦学研究中碳织物增强制备工艺及典型材料的摩擦学性能,指出减摩机制、磨损形式、摩擦温升为该类材料摩擦学性能研究中关注的焦点。温度范围广、力学性能优良、易加工成型、无污染的新型材料与成型工艺为今后碳织物增强聚合物基自润滑复合材料摩擦学研究中的首选。     

Ti-Al合金高温自润滑材料抗摩擦磨损模型

采用真空热压成形工艺,通过添加不同体积分数的复合润滑剂,制备出了48Ti-48Al-2Nb-2Cr自润滑材料。建立了其高温抗摩擦磨损模型,考察了其磨损率影响因素,并通过高温磨损试验分析了其减摩机理。结果表明：添加固体润滑剂对自润滑材料的磨损率有很大影响,其中,当添加的复合润滑剂（38％CaF2—62％BaF2）的体积分数为109／6时自润滑材料的磨损率最低;自润滑材料在摩擦磨损过程中,能够在磨损表面形成一层较完整的固体润滑膜,膜的存在使得自润滑材料具有很好的减摩能力。模型的建立及成膜机理的分析为Ti—Al系合金高温环境下的使用提供了理论依据。     

固体润滑剂在轴承上的应用研究

以水轮发电机轴承为应用研究实例，介绍了轴承镶嵌固体润滑剂的摩擦磨损机理，镶嵌轴承套的结构，固体润滑剂材料；并用摩擦学性能试验及台架模拟试验验证；在水轮发电机轴承上使用固体润滑剂可以提高润滑性能、降低摩擦系数，使摩擦副间能不断形成自补偿固体润滑转移膜，说明在重载，低速，摆动，间歇运动和泥水环境苛刻条件下工作的水轮发电机轴承使用固体润滑剂，比液体润滑具有更优越的性能。     

编委会成员简介

李溪滨教授李溪滨，男，1939年出生，中南大学粉末冶金研究院教授，博士生导师，粉末冶金研究院教授委员会主任。中国机械工程学会摩擦学分会摩擦、耐磨、减摩材料与技术专委会理事长，摩擦学分会常务理事、湖南省金属学会粉末冶金专委会主任。《粉末冶金材料与工程》杂志副主编，《润滑与密封》杂志编委。1963年8月大学毕业后一直留校工作，从事科研、教学和科技管理工作。研究方向是粉末冶金结构、功能材料，主要从事减摩，耐磨、自润滑材料的研制及其摩擦学特性研究。承担省部、国家级科研项目20余项，主持项目完成16项，其中获国家级科…     

镶嵌固体润滑剂的硬质合金摩擦学性能研究

在硬质合金YT5表面利用微细电火花加工小孔,并装填MoS2固体润滑剂以改善基体表面的摩擦磨损性能.在UMT摩擦试验机上进行摩擦磨损试验,结果表明:装填固体润滑剂MoS2的微孔表面比光滑表面的摩擦系数显著降低,改善了摩擦表面磨损工况,表现出良好的减摩和润滑效果.结合SEM和EDX分析微孔固体润滑的机理:在摩擦过程中,存储于微孔中的固体润滑剂受到相对摩擦和挤压作用而粘着、拖覆在基体表面,形成一层固体润滑膜,从而起到减摩润滑作用.表面微孔润滑技术是提高基体表面摩擦磨损特性的有效方法,但需通过合理设计微孔结构尺寸,兼顾微孔表面的减摩润滑作用和基体的物理机械性能之间的平衡.     

熔渗型宽温域复合固体润滑剂设计及其摩擦学性能研究

设计一种可用于300~800℃宽温度范围润滑的熔渗型Pb-Sn-Ag-RE复合固体润滑剂。基于润湿试验研究不同组分与配比对其润湿性能的影响;采用高频感应熔渗工艺,制备出熔渗型高温自润滑复合材料;利用XP-5型高温摩擦磨损试验机考察其摩擦磨损性能,运用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析磨损表面形貌、成分及结构。结果表明:不同组分组成对基体的润湿性有很大的影响,在Pb-Sn系固体润滑剂中添加Ag、RE既能提高其对母材的润湿性能,又能改善自润滑材料的摩擦磨损性能;熔渗Pb-Sn-Ag-RE复合固体润滑剂制备的复合材料具有良好的高温自润滑性能,其600℃下的平均摩擦因数约为0.28。     

钛合金表面自润滑耐磨复合材料涂层研究进展

自润滑耐磨复合材料涂层有良好的减磨耐磨性能,在材料的表面改性研究领域中发挥着巨大作用。为了使钛合金在使用寿命上能够获得较大程度的提升,利用激光熔覆技术向钛合金基材表面加入一定固体润滑剂和增强相颗粒,制备出的钛合金自润滑耐磨涂层可以显著提高涂层的耐磨性能以及减摩性能。基于国内外研究钛合金复合材料涂层的研究现状,阐述了钛合金表面耐磨复合材料涂层和自润滑涂层的耐磨损强化机理,讨论了自润滑涂层和耐磨涂层的材料选取方式。结果表明,新型固体润滑剂不仅可以降低材料表面的摩擦系数,而且因自身的化学惰性、适应能力强以及对环境污染小等特点,避免了传统润滑剂(润滑油、润滑脂)存在的缺陷;金属基陶瓷复合材料的综合性能更加显著,弥补了单一硬质相颗粒的不足,可作为耐磨涂层的重要组分。最后展望了该涂层未来的发展前景。     

钢背─铜基自润滑减摩材料干摩擦磨损性能的研究

对研制的三种钢背－铜基自润滑减摩材料进行了干摩擦条件下的摩擦磨损研究，并与常用的减摩材料6－6－3锡青铜作了对比试验，用扫描电子显微镜耐磨面进行了分析。研究表明，所研制的自润滑材料比锡青铜具有更好的减摩性；另外，多组元固体润滑剂的“协同作用”比单一加入的减摩效果显著。     

浸渗型高温自润滑金属陶瓷复合材料的制备及其性能

采用熔融铅-锡-银-稀土系固体润滑剂与TiC/FeWCrMoV微孔金属陶瓷预制体真空压力熔渗复合法制备浸渗型高温自润滑复合材料,研究了制备工艺参数对该复合材料熔渗质量及其性能的影响,以确定其最佳工艺,并在高温摩擦磨损试验机上考察了其摩擦磨损性能;用扫描电子显微镜和光电子能谱仪分析了材料的显微组织及其磨损表面的形貌。结果表明:其最佳烧结工艺为1230℃烧结保温60min,最佳熔渗工艺为750℃、5MPa压力下熔渗60min;可得到由金属陶瓷硬质相与多元润滑剂软质相组成的互穿网络结构高温自润滑复合材料,当润滑剂体积分数超过一定量时(13%)该材料既具有高的强韧性和耐磨性,又具有良好的高温摩擦学性能。     

添加固体润滑剂的自润滑陶瓷刀具材料及其减摩机理研究

采用热压工艺制备Al2O3/TiC/CaF2(ATF)自润滑陶瓷刀具材料,考察其室温下的机械性能,并通过切削性能试验分析其切削减摩机理。结果表明:添加固体润滑剂对陶瓷材料的机械性能有一定影响,其中CaF2含量为10%的Al2O3/TiC/CaF2陶瓷材料的力学性能最好,强度和硬度最高,分别达到了589MPa和HV15·4GPa,可以用作刀具材料;ATF自润滑陶瓷刀具在切削过程中,减摩性能优于LT55陶瓷刀具,能够在前刀面形成一层较完整的固体润滑膜,膜的存在使得ATF自润滑刀具材料具有一定的减摩能力,而后刀面具有磨粒磨损的特征,由于磨粒的刻划作用而没有形成较完整的润滑膜。