3-巯基丙基三乙氧基硅烷自组装膜摩擦学性质研究

利用自组装技术将3-巯基丙基三乙氧基硅烷薄膜沉积在单面抛光的单晶硅基片上.用X射线光电子能谱仪测量薄膜的化学成分;用原子力显微镜(AFM)观察薄膜表面形貌;用接触角测量仪测量薄膜的接触角;在摩擦试验机上考察薄膜的摩擦学性能与接触角之间的关系.结果表明:薄膜的接触角随着组装时间的增加先增加后减小然后再增加,表明MM分子在单晶硅基片上的自组装是逐层进行的,当MM完成一层组装时,其薄膜表面自由能较低,所表现出的接触角较大;薄膜的摩擦磨损性能与接触角成对应关系,接触角增大,摩擦因数减小,抗磨损能力提高.     

射频磁控溅射WS_2-Ag复合薄膜的组织结构及环境摩擦磨损特性

采用射频磁控溅射方法在高速钢基体上制备WS2-Ag复合薄膜.用能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等对薄膜的成分、组织结构和形貌进行了表征;用划痕仪和球-盘式摩擦仪分别测试薄膜的结合力和大气及真空环境下的摩擦学性能.结果表明,Ag含量为3.23%～5.78%的WS2-Ag复合薄膜具有非晶态结构.Ag的掺入可使WS2薄膜平滑、致密,提高薄膜与基体的结合力,降低薄膜的摩擦因数和摩擦学特性环境敏感性.复合薄膜的耐磨性比纯WS2更加优异,Ag含量5.05%的复合薄膜具有最佳摩擦学性能,其在大气和真空中的磨损率分别为1.06×10-6和0.72×10-6 mm3/(N·m).     

柴油机活塞环表面类金刚石薄膜在模拟工况下摩擦学性能

大缸径、长冲程的大功率柴油机的活塞环-缸套摩擦副易发生异常磨损,使柴油机动力性能丧失,甚至发生拉缸等重大事故,通过先进的表面处理技术可显著改善活塞环-缸套摩擦副的润滑条件,提高活塞环-缸套摩擦副的摩擦学性能。采用阴极电弧离子镀技术在铬-陶瓷复合镀(CKS)活塞环表面制备厚度为7 μm的DLC薄膜,研究CKS活塞环表面的DLC薄膜在柴油机模拟工况下的摩擦学性能。结果表明：在干摩擦、室温贫油和高温贫油的工况下,CKS活塞环表面的DLC薄膜可以显著减小活塞环-缸套摩擦副对摩的摩擦因数,降低缸套的磨损;摩擦过程中DLC薄膜与润滑油的协同润滑作用以及DLC薄膜的石墨化是改善活塞环-缸套摩擦副摩擦学性能的主要原因。     

油溶性纳米TiO2提高GL-5车辆齿轮油承载能力的研究

以硬脂酸作为修饰剂,利用溶胶-凝胶法制备了油溶性纳米TiO2颗粒,将其加入85W/90GL-5重负荷车辆齿轮油中,用四球摩擦磨损试验机考察了油品的摩擦学性能,并采用SEM、XPS对摩擦试验后的钢球磨斑表面进行了分析,对纳米TiO2在摩擦过程中的摩擦学作用机制进行了研究。结果表明纳米TiO2添加剂能够显著提高GL-5车辆齿轮油的承载能力;纳米TiO2在摩擦过程中发生分解,在摩擦表面形成硬度较高的纳米薄膜,也可以扩散渗透到金属基体中,从而使保护层不易被剥落。     

PDDA/PSS分子沉积膜的摩擦学行为研究

以聚对苯乙烯磺酸钠为聚阴离子,聚二烯丙基二甲基胺盐酸盐为聚阳离子在基底上交替沉积制备分子沉积膜。用紫外-可见吸收光谱仪、接触角测量仪、原子力显微镜对所制备的有序薄膜进行了表征。用UMT-2摩擦仪考察了超薄膜的摩擦学行为,结果表明,所制备的超薄膜具有良好的减摩抗磨性能,薄膜的表面电荷及亲水、疏水性对其摩擦学行为有较大影响,负电荷表面、亲水性强的表面在较高湿度下,耐磨寿命较长。     

锡青铜表面离子镀AgCu复合薄膜的真空摩擦学性能研究

在锡青铜(QSn6．5-0．1)基体上用离子镀技术沉积AgCu复合薄膜，用球-盘摩擦试验机评价了干摩擦和复合薄膜条件下锡青铜与9Cr18钢在真空下对摩的摩擦学性能。结果表明，沉积AgCu复合薄膜后，QSn6．5-0．1合金的真空摩擦学性能得到了明显改善，平均摩擦系数从0．86降低到0．23，同时降低了摩擦噪声。这主要是由于QSn6．5-0．1合金中的锡元素与对偶钢件的粘着促进了软金属薄膜向对偶件的转移，形成良好的转移膜，从而改善了真空摩擦学性能。     

类金刚石薄膜水润滑摩擦学特性研究进展

综述类金刚石薄膜水润滑摩擦学特性的研究进展,评述薄膜在水环境中的摩擦磨损特性,分析薄膜种类、元素掺杂、对摩材料以及微结构对DLC薄膜水润滑摩擦学特性的影响,并阐述DLC薄膜在水中的摩擦磨损机制。指出:DLC薄膜水润滑摩擦学特性受薄膜制备参数和摩擦试验环境影响,通过与微结构的耦合可以进一步改善类金刚石薄膜的摩擦学特性。同时还展望了类金刚石薄膜水润滑摩擦学未来研究方向。     

油溶性纳米Ti02提高GL-5车辆齿轮油承载能力的研究

以硬脂酸作为修饰剂，利用溶胶-凝胶法制备了油溶性纳米TiO2颗粒，将其加入85W／90GL-5重负荷车辆齿轮油中，用四球摩擦磨损试验机考察了油品的摩擦学性能，并采用SEM、XPS对摩擦试验后的钢球磨斑表面进行了分析，对纳米TiO2在摩擦过程中的摩擦学作用机制进行了研究。结果表明：纳米TiO2添加剂能够显著提高GL-5车辆齿轮油的承载能力；纳米TiO2在摩擦过程中发生分解，在摩擦表面形成硬度较高的纳米薄膜，也可以扩散渗透到金属基体中，从而使保护层不易被剥落。     

射频磁控溅射法制备MoS2/SiC双层薄膜

采用射频磁控溅射法在室温、500℃的单晶硅和GCr15钢基体上制备了MoS2/SiC双层薄膜,并借助X射线衍射仪、扫描电子显微镜、摩擦磨损试验机以及划痕仪等研究了薄膜的结构、形貌、成分、摩擦学性能以及薄膜与基体的结合力。结果表明:当衬底温度为500℃时制备的MoS2/SiC双层薄膜表面致密平整,两层薄膜之间界面平直,膜厚约为0.8μm;该双层膜的摩擦因数低,耐磨性好;添加中间层可提高薄膜与基体的结合力。     

沉积时间对MPTS自组装膜摩擦学性质的影响

利用分子自组装技术在羟基化后的单晶硅硅片表面制备(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷(MPTS)自组装膜,用X射线光电子能谱仪(XPS)对薄膜的表面结构进行表征,用JGW-360a型接触角测量仪测量硅片表面的接触角,用UMT-200型微观摩擦磨损实验机测量硅片的摩擦因数,探讨沉积时间对自组装膜的摩擦学性能的影响。结果表明:MPTS自组装膜具有亲水疏水性能,其对水的接触角超过60°;硅片表面沉积MPTS可以大幅度降低硅片的摩擦因数,使硅基片表面的摩擦因数由无膜时的0.6降至0.25左右,且具有很好的耐磨性;沉积时间对硅表面自组装膜的摩擦学性能影响较大,在本实验条件下,0.5 h沉积时间所制备的MPTS-SAM硅片的耐磨性最佳,1 h沉积时间制得的硅片表面最为光滑。