空间飞轮轴承滚道氮离子注入改性工艺研究

针对空间飞轮轴承工作特性,为改善轴承摩擦磨损性能,采用等离子体浸没离子注入(PIII)技术,对轴承内外滚道进行氮离子注入改性处理.对比改性前后轴承主要几何尺寸和形位公差,精度变化量在(1～2)μm;改性前后陪试件表面粗糙度量级相同,Ra值均小于0.04μm;装配后轴承旋转精度为2μm,基本无变化.摩擦学性能对比测试表明:改性后陪试件的摩擦系数为基体的1/5;空间飞轮轴承组件精密装配后,反映其摩擦性能的跑合电流由改性前的196mA降为162mA.     

轴承表面改性技术的发展及其应用

表面改性主要是采用化学、物理等方法使基本表面的组织、成分，形貌和性能发生变化，从而改善表面性能，轴承经过表面改性后可延长使用寿命，降低摩擦力矩，提高可靠性，介绍了轴承的表面软改性技术和硬改性的方法和应用。     

DLC薄膜的表面形貌及其摩擦学性能研究

以真空蒸发碳离子束辅助镀膜法制备了DLC薄膜，通过原子力显微镜(AFM)和扫描电子显微镜(SEM)观察了该薄膜的表面形貌，对该薄膜的表面形貌对其摩擦学行为的影响进行了研究。研究发现：用真空蒸发碳离子束辅助镀膜的方法制备的类金刚石薄膜表面光滑，颗粒均匀，粒度小，摩擦因数降低；DLC薄膜比弹簧钢片及Ti6Al4V球基体耐磨；DLC薄膜的摩擦学性能在摩擦过程中会进一步改善。     

混合陶瓷和全陶瓷轴承的表面改性与减摩技术

1减小摩擦 减小摩擦是混合或全陶瓷轴承在干摩擦或近乎干摩擦条件下成功应用的关键之一。在混合陶瓷轴承的滚道上沉积类金刚石薄膜涂层是提高轴承性能的一种有效方法。而对于全陶瓷轴承，采用新开发的自润滑氮化硅材料也将成功减小摩擦。因而可定义主要目标如下：在干摩擦条件下，摩擦系数显着减小（〈0．6）且载荷容量大于1GPa。     

电沉积稀土改性陶瓷涂层磨损性能研究

探讨了在电火花加工机床上沉积碳化钛金属陶瓷涂层方法,利用TiC,WC,Mo,N i粉未添加不同比例稀土元素在高压下压制并烧结了试验电极,在45#钢表面沉积了不同稀土含量的TiC陶瓷涂层,并用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计、环块式磨损试验机对涂层组成、组织形态进行、硬度及摩擦学性能分别进行了研究,并结合试验结果进行了理论分析。试验结果表明:用电火花放电法可沉积TiC陶瓷涂层,涂层中加入质量分数为0.5%的氧化镧后,涂层的耐磨性能较未加稀土涂层提高了3倍,摩擦因数减少10%,而加入过多的稀土镧氧化物则不利于涂层组织性能及耐磨性能的改善。稀土氧化镧对涂层的组织有改善作用,加入适量的稀土元素使得涂层致密性提高,减少涂层中的缺陷,涂层表面呈多孔结构特性。     

气体动压润滑轴承材料的表面改性处理

首先论述了气体动压润滑轴承（以下简称气动轴承）摩擦副材料表面改性处理的选择原则，然后在此基础上提出了多种适用于气体动压润滑轴承材料的表面改性处理方法。     

再探纳米金刚石对缸套表面摩擦学改性机理

爆炸法人工合成的纳米金刚石粉,是一种具有实用价值的新兴纳米材料,它具有一系列特殊的物理和化学特性。本针对车用内燃机缸套一活塞环摩擦副磨合期工作特点,利用超精细纳米金刚石的特殊性能,对其进行摩擦学改性机理分析。     

类金刚石薄膜纳米摩擦性能的试验研究

利用摩擦力显微镜(FFM),对由等离子体增强化学气相法沉积的类金刚石(DLC)薄膜的纳米摩擦性能进行了试验研究。用原子力显微镜(AFM)观察了DLC薄膜样品的表面形貌,同时测定了其粘附力值。从外加载荷、扫描速度和湿度的角度分析了薄膜的摩擦特性。     

脉冲多弧离子镀制备类金刚石薄膜的力学特性

利用脉冲多弧离子镀技术在硅基底上沉积类金刚石薄膜。分析了类金刚石薄膜的硬度和工艺参数的关系 ,讨论了薄膜的耐磨性和化学稳定性。     

类金刚石薄膜微观摩擦性能的FFM评价——针尖尺度效应

采用等离子体增强气相沉积制备了类金刚石薄膜，利用原子力显微镜的轻敲模式观察了它们的形貌，并在考虑外加载荷和扫描速度的基础上，用摩擦力显微镜（FFM）对比考察了尖端探针和平头探针对类金刚石薄膜摩擦性能评价的影响。结果表明：类金刚石薄膜的表面粗糙度随基底负偏压的增加而减小；存在于探针和类金刚石薄膜之间的水膜对尖端探针的剪切阻力贡献较大，且尖端探针测得的摩擦力变化趋势受扫描速度影响显著；水膜对平头探针起着不同形式的润滑作用，从而导致平头探针和类金刚石薄膜之间摩擦性能的速度效应存在差异；利用摩擦力显微镜考察类金刚石薄膜的摩擦性能时，存在着明显的针尖尺寸效应。     

Surface Roughness Effect on Slider Bearing Lubrication

The effect of roughness of surfaces of a slider bearing on the load-carrying capacity and friction force, is studied. The distinction is made between waviness and roughness, the latter being treated as a random quantity which may be characterized by a probability density function, determined experimentally. Results can be obtained in closed form suitable for calculation if a Beta distribution is assumed. Actually, this can approximate quite closely a Gaussian distribution, yielding quite accurate results. However, the procedure developed can be carried out for any desired distribution.     

射频磁控溅射法制备类金刚石薄膜的研究

采用射频磁控溅射法,纯Ar溅射石墨靶,制备出了类金刚石薄膜,并对薄膜沉积速率随各工艺参数的变化规律、薄膜结构以及光学性能进行了系统的研究。结果表明,沉积速率随射频功率、CH4流量和溅射气压的增大而增大;随温度的增大呈现先增大后小的趋势。结构分析发现,所制备的DLC薄膜是由sp2键镶嵌在sp3键基体中构成的。在3μm~5μm波段对Si衬底有明显的增透效果。     

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。     

关于45钢热处理工艺的研究和改进

通过对优质碳素钢45钢球化退火工艺的分析和研究，找出影响45钢球化的主要因素，改进了退火工艺，提高了45钢球化合格率，满足了用户需求。     

车载飞轮电池的关键技术分析及其研究现状

介绍了车载飞轮电池的储能和运行机理,详细分析了飞轮材料、磁悬浮技术、电动/发电机和电力电子转换装置等关键技术的国内外研究现状,探讨了车载飞轮电池的动力学特性及车载飞轮电池的发展趋势。     

脱水防锈油在表面处理工序的应用

通过脱水防锈油与普通机油在表面处理工序应用的对比分析,论述了使用脱水防锈油可以降低能源和辅料消耗,提高产品防腐性能。按试生产情况推算,使用脱水防锈油在现有基础上,至少可以降低能源和辅料消耗成本50%以上。     

表面织构排布方式对径向滑动轴承摩擦性能的影响

基于Navier-Stokes方程,建立表面织构化滑动轴承数值分析模型,采用压力耦合方程的改进半隐式(SIMPLEC)算法进行求解,分析表面织构排布和形状对滑动轴承摩擦性能的影响。结果表明：在收敛楔入口排布十字形织构时可以显著提高承载能力;在收敛楔中部周向排布沟槽和短沟槽织构比轴向排布更能显著改善轴承摩擦性能,且排布倒椭圆、菱形和十字纹理可以更明显地改善滑动轴承的摩擦性能;在收敛楔出口排布织构不能改善滑动轴承的摩擦性能,而在发散楔只有三角形织构可以改善轴承的摩擦性能。设计5种新型复合织构排布方式,分析其对轴承摩擦性能的提升效果。结果发现：复合型织构比单一类型织构更有利于提高轴承摩擦性能,其中在收敛楔入口布置十字形织构,收敛楔中部分别布置周向沟槽、短沟槽和十字形织构,发散楔布置三角形织构的3种复合型织构设计轴承性能提升效果显著,使承载力分别提高了15.69%、15.66%和17.16%,摩擦因数降低了3.75%、4.17%和2.92%。