连续炭纤维增强受电弓滑板致密化及其性能

滑动受流条件下,树脂基滑板材料的温升会影响滑板使用的稳定性。采用炭化-液相浸渍法对滑板进行热稳定性及致密化处理,系统分析了热处理前后滑板性能的变化,并对致密化效果进行评价,利用磨损表面扫描图像分析摩擦磨损机理。结果表明:经过800℃热处理后,滑板的耐温性提高;热处理及浸渍后,受电弓滑板试样电阻率明显减小,热处理之后电阻率降低约100%;冲击强度降低,摩擦因数增大,体积磨损量增加;经过4次致密化处理后,滑板的气孔率下降约45%;冲击性能和摩擦磨损性能有所提高;未热处理的受电弓滑板在摩擦过程中主要的机械磨损形式是磨粒磨损和黏着磨损;热处理后磨粒磨损是主要磨损形式。     

新型高性能电力机车受电弓滑板的研究

通过分析当前电力机车受电弓滑板存在的各种问题,用粉末冶金法研制出一种新型的受电弓滑板.该滑板由铜、碳纤维和石墨等构成.分析了成形压力、烧结温度对滑板性能的影响,对其导电性、摩擦、磨损性能及冲击韧性进行了检测,并与当前正在使用的受电弓滑板进行了对比.结果表明:该新型滑板的最佳制备工艺条件为(含量)铜78%,碳纤维2%,石墨15%,添加剂5%,成形压力为200MPa,烧结温度为880℃.该滑板不仅电阻率低,而且其摩擦、磨损及冲击韧性等性能也优越于当前正在使用的受电弓滑板.与国外浸金属碳滑板Rh82Mb相比,其摩擦系数降低20%,磨损量减少1.3%,冲击韧性提高1.7倍,导电性增强65倍.     

层状结构受电弓滑板制备工艺的研究

采用正交试验方法优化受电弓滑板的制备工艺,通过测试滑板的冲击性能、电阻率、磨损性能,确定其最佳制备工艺;利用电子探针对磨损后的表面进行了观察,并分析了受电弓滑板的磨损机理.结果表明,受电弓滑板的主要磨损形式是粘着磨损及磨粒磨损,模压温度和加压时机对滑板的综合性能影响较大.分析得到最佳制备工艺参数为:模压温度T=170℃,单位厚度保压时间t=5min/mm,压力P=60MPa,加压时机t_p=3min.     

温度对MoSi2／SiC配对副高温摩擦磨损性能的影响

在XP-5型高温摩擦磨损试验机上考察了MoSi2/SiC配对副在700～1100℃时的高温摩擦磨损性能,并用SEM扫描电镜和X射线衍射仪观察和分析了MOSi2/SiC磨损面的形貌与相组成.结果表明,MoSi2/SiC摩擦副在700～1100℃高温滑动时,摩擦系数随着温度的升高而下降;MoSi2的磨损率先随温度的升高而增加,并于1000℃达到极大值后下降;MoSi2的磨损机理主要表现为粘着、研磨和塑性变形等形式,对摩件SiC则随温度升高呈现出磨损增重现象,其主要磨损机理由700℃时的粘着磨损逐渐转化高温氧化磨损.     

高碳树脂芳基乙炔聚合物炭化过程研究

本文研究了芳基乙炔聚合物 (PAA)炭化过程中的结构变化 ,结果表明 :树脂 90 0℃炭化时 ,热失重、线收缩和体积收缩分别为 16 %、12 5 %和 31 8% ;炭化温度低于 6 0 0℃时 ,孔隙率随炭化温度的升高而增加 ,体积密度随炭化温度的升高而减小 ;6 0 0～ 90 0℃炭化时 ,孔隙率随炭化温度的升高而减小 ,体积密度随炭化温度的升高而增加 ;在整个炭化温度范围内 ,本体密度随炭化温度的升高而增加。PAA树脂炭化物结构密实 ,炭化物呈片状结构     

新型铜基受电弓滑板材料的制备与性能

以弥散强化铜为基体, 镀铜石墨为润滑组元, 采用真空加压烧结方法成功制备了新型石墨/铜受电弓滑板材料。研究了烧结温度对材料致密度的影响; 对比分析了不同类型铜基体对石墨/铜复合材料性能的影响; 考察了石墨质量分数为6%、8%、10%和12%时, 石墨/弥散强化铜复合材料(Graphite/ODS-Cu)的导电性、冲击韧性及摩擦系数。结果表明: 烧结温度对材料致密度影响较大, 石墨/弥散强化铜复合材料在加压烧结温度达到950 ℃后全致密; 采用弥散强化铜为基体, 提高了滑板的力学性能, 当石墨含量为10%时, 其导电性能下降不明显, 但是冲击韧性远远高于采用普通铜粉为基体的样品; 石墨含量对滑板的性能影响较大, 样品的导电性和冲击韧性随着石墨含量的增加而急剧下降, 在石墨含量增加到10%时, 其电阻率和冲击韧性分别为0.65 μΩ·m和6.8 J·cm^-2; 摩擦系数随着石墨含量的增加而降低, 在石墨含量为10%时, 其摩擦系数为0.231。     

PI薄膜在经过程中热解固态产物结构的X射线衍射分析

用Ｘ射线衍射技术测定了ＰＩ薄膜在炭化过程中热裂解固态产物结构的演变。据衍射峰随热解炭化温度的变化规律，发现该试样的分子链排列由层状的超分子结构转变为杂乱地无序状态。当加热温度达到７００℃时，观察到代表类似碳六方网面衍射峰的出现，其衍射强度随热解炭化温度的升高而加强。     

受电弓滑板载流磨损行为及其磨损面微结构研究进展

受电弓滑板是电力机车将电网电流取为己用的滑动电接触部件,滑板/接触线磨损过程涉及非常规工况或极端工况下的摩擦学问题。研究受电弓滑板载流磨损行为及其磨损面微结构的演变规律是提高滑板材料耐磨性能的关键。综述了受电弓滑板材料的载流磨损行为及其磨损面微结构特征的研究现状,重点阐述了在电弧侵蚀作用下滑板材料磨损面微结构的变化及其对应的磨损机制。提出探究磨损面精细结构的演变是掌握摩擦副的磨损机理和调控其磨损行为的关键。     

Cr3C2对45钢表面超音速火焰喷涂制备的Ni基合金涂层热态抗磨损性能的影响

采用JP8000型超音速火焰喷涂设备(HVOF)在45钢基体上制备了不同Cr_3C_2含量的镍基合金涂层,利用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜及能谱仪等仪器对涂层组织进行分析,并测定其硬度;采用CFT-Ⅰ型材料表面性能综合测试仪进行摩擦磨损实验,分别测量在50℃、100℃、150℃、200℃、250℃、300℃温度条件下各涂层的摩擦系数及磨损量。结果表明:当摩擦磨损温度在250℃以下时,镍基合金涂层的摩擦系数和磨损量由于氧化物薄膜的产生,呈现出随温度升高而下降的趋势,而温度达到250℃及以上时产生了严重的粘着磨损,磨损性能随之降低;在镍基合金中添加一定量的Cr_3C_2,可生成Cr_7C_3、CrB等多种硬质相,对涂层起到强化作用,改善了涂层在热态条件下的耐磨损性能;镍基合金中Cr_3C_2的添加量在37.5%左右时,涂层的综合性能优良。     

PI薄膜在炭化过程中热解固态产物结构的X射线衍射分析

用Ｘ射线衍射技术测定了ＰＩ（聚酰亚胺）薄膜在炭化过程中热裂解固态产物结构的演变。据衍射峰随热解炭化温度的变化规律，发现该试样的分子链排列由层状的超分子结构转变为杂乱地无序状态。当加热温度达到７００℃时，观察到代表类似碳六方网面的（００２）衍射峰的出现，其衍射强度随热解炭化温度的升高而加强。同时，依据布拉格公式和谢东经验式所获得的微晶尺寸和面间距与热解炭化温度的依赖关系给予了表征。     

爆炸喷涂AlCuFeSc准晶涂层的摩擦学性能研究

采用爆炸喷涂制备了AlCuFeSc准晶涂层,借助扫描电镜、X射线衍射对准晶涂层的微观及物相结构进行了表征,通过显微硬度计测试了准晶涂层的表面硬度,结果表明涂层与基体间结合良好,其中涂层主要由准晶相和β-AlFe组成,室温下涂层的表面硬度为569.4HV0.3,经退火处理后涂层硬度最高可达到658.33HV0.3。同时开展了在室温和700 ℃高温环境中,5、15、25 N不同载荷下AlCuFeSc准晶涂层的摩擦磨损性能研究,利用白光干涉仪对磨痕进行三维形貌观测并计算磨损的磨痕宽度、磨痕深度、体积损失,得出磨损率;采用SEM分析了不同实验条件下磨痕形貌的特征。结果表明,AlCuFeSc准晶涂层在不同温度及不同载荷下的耐磨系数在0.500~0.656之间(均低于基体),室温环境下准晶涂层的磨损机制随载荷增加从磨粒磨损为主转变为粘着磨损为主;高温环境下磨损机制则都以粘着磨损为主,准晶涂层对2A12基体具有良好的减摩耐磨功能。     

热轧钢管用限动芯棒表面失效形貌分析

利用数码相机、光学显微镜、扫描电镜以及能谱仪等仪器,对某参与钢管轧制后失效报废的限动芯棒进行了解剖分析,对失效芯棒的各种表面缺陷进行了观察和分类,并探讨了缺陷产生的原因。结果表明:限动芯棒经过轧制后产生的表面缺陷主要有片状脱落、网状裂纹、沟状缺陷和环状裂纹等,高温氧化和高温磨损是限动芯棒表面失效的主要原因;在轧制初期,芯棒头部和中部表面的镀铬层被磨损,随后形成氧化膜,氧化膜在压力、摩擦力及热应力的作用下发生起泡乃至开裂、脱落;裂纹首先从表面萌发,逐渐向芯棒心部扩展、交汇,在摩擦或内应力的作用下极易脱落,甚至形成大面积的严重磨损;芯棒表面的网状缺陷或大面积的氧化膜剥落进一步恶化,裂纹逐渐变宽,伴随着表层的块状脱落,形成了较深的磨损沟,并且在高温、润滑剂以及腐蚀液的作用下,沟状缺陷的内表面发生氧化,这些氧化皮的破裂和脱落加速了裂纹的扩展和局部脱落,因此当限动芯棒表面出现沟状缺陷时,意味着其失效速度将明显加快。     

温度对Al2O3/ZrB2/ZrO2复合材料摩擦磨损特性的影响

采用UMT-2多功能摩擦实验机,研究了温度对Al2O3/ZrB2/ZrO2复合刀具材料摩擦磨损性能的影响,并分别使用白光干涉仪和扫描电镜分析实验后磨痕的轮廓和微观形貌。结果表明,常温摩擦时,随着ZrB2/ZrO2含量的增加,AZ系列自润滑陶瓷材料与硬质合金对摩时的摩擦系数逐渐降低。高温摩擦时,随着环境温度的提高,表面摩擦温度不断上升,生成的润滑膜有助于使摩擦系数和磨损率下降。     

温度对Si3N4陶瓷摩擦磨损行为的影响

测定了Si3N4陶瓷与3Cr2W8V钢摩擦副在不同温度下（20－800℃）的磨擦系数与陶瓷的磨损系数,分析了温度对陶瓷摩擦磨损行为的影响,并探讨了陶瓷的磨损机理。     

Ni-P-SiC(纳米)化学复合镀层的组织与性能

利用化学镀方法制备了Ni-P-SiC(纳米)复合镀层,研究了镀液中纳米SiC微粒的含量对复合镀层组织与性能的影响,结果表:由于纳米SiC的加入,使复合镀时的镀速加快,原因是液固界面增加,从而增加了有效催化面积.由于镀层中纳米SiC的存在,使复合镀层的硬度得到显著提高,镀态下硬度可达1000～1100HV,退火处理后则可达到1650HV.与微米SiC复合镀层相比,纳米复合镀层的耐磨性也有明显改善.用DSC分析了镀层的晶化规律,发现纳米复合镀层的晶化温度大幅度提高.     

Film Layer Structure and Wear Resistance on High Strength Room Temperature Blackening of Cu-Se-P System

In this paper,the high strength room temperature blackening film on steel surface were prepared, the structure and the forming principle of the film were studied. The Cu-Se-P system with high strength composition blackening was researched, and the factors that affect the wear resistance of the film were analyzed. The experiment shows that the procedure have many advantages, such as short treatment time, high efficiency, low cost, high adhesive strength, perfect wear resistance, which posed a new approach for blackening of machine parts.     

纳米复合电镀的研究现状

纳米复合电镀是一种利用电化学原理制备具有某些特殊性能镀层的复合表面处理技术。首先介绍了纳米材料的特点和几种典型的纳米复合镀层形成机理,以及纳米颗粒的分散方法和对复合电镀的影响。其后重点综述了纳米复合电镀的最新研究状况及应用情况,概括了纳米复合电镀在现阶段面临的一些主要问题。     

颗粒体积分数对Al2O3/钢基复合材料高温抗磨性的影响

在前期研究工作的基础上,着重讨论了不同颗粒体积分数对Al₂O₃/钢基复合材料900 ℃下高温磨料磨损抗力的影响。结果表明:适当的颗粒体积分数(39 %左右)的复合材料因颗粒对基体保护好,起主要抗磨作用,因而高温抗磨性较好;较高或较低颗粒体积分数的复合材料因颗粒脱落或基体磨损严重使得其高温抗磨性较低。      

Al2O3颗粒/耐热钢复合材料的制备及高温磨料磨损性能

氧化铝与耐热钢在高温下都具有优异的特殊性能,氧化铝硬度高、热稳定性好、耐热钢的抗氧化性与热强性高,因此氧化铝颗粒增强耐热钢基复合材料可望获得好的抗高温磨料磨损性能。在154~200 μm的氧化铝颗粒表面通过化学气相沉积技术获得Ni涂层后,通过在氧化铝颗粒中加入耐热钢颗粒的方法与负压铸渗技术,获得了氧化铝颗粒体积分数在18 %~52 %的氧化铝颗粒/耐热钢基复合材料,并考察了其在900℃的磨料磨损工况下的耐磨性。结果表明:所有复合材料的耐磨性均比耐热钢的好,耐磨性最好的复合材料是氧化铝颗粒体积分数为39 %的复合材料,其耐磨性是耐热钢的3.27倍。通过扫描电镜分析了复合材料的磨损机理及不同氧化铝颗粒体积分数复合材料的磨损行为。      

低温等离子体技术在金属防护中的应用

低温等离子体技术作为一种涂层制备和表面改性的方法在金属防护中有着广泛的应用。对不同低温等离子体工艺,包括等离子体热喷涂、等离子体化学气相沉积、离子渗氮、双辉光离子渗金属、等离子体微弧氧化等在金属防护中的应用、研究进展以及存在的问题进行了综述。