耐高温复合固体润滑涂层的研究

常见的金属基固体润滑剂MoS 2、WS 2、Sb 2 O3性能优良,但作为单一涂层的局限性较大.将3种固体润滑剂复配成一种耐高温复合固体润滑涂层,通过正交试验得到优化的涂层配比,通过高温摩擦磨损试验考察该复合涂层的润滑性能.结果表明,在高温高压下该复合涂层具有较低的摩擦因数和良好的耐磨性能.电镜分析表明,高温高压摩擦磨损试验后,涂层试件表面仍然存在较均匀的固体润滑膜,可以起到很好的润滑作用.     

粘结固体润滑涂层在油润滑条件下的摩擦学性能

为了探讨粘结MoS2基固体润滑涂层在油润滑条件下的抗磨减摩性能,采用MHK-500型摩擦磨损试验机对粘结MoS2基固体润滑涂层在4种常用油(液体石蜡、RP-3煤油、4050滑油和CD-40柴油)润滑下的摩擦磨损性能进行了研究,考察了速度和载荷对润滑涂层在4种不同的常用油润滑下的摩擦磨损性能。结果表明,在低载荷(320N)试验条件下,4种常用油润滑下涂层的耐磨性比干摩擦下得到显著的提高,摩擦因数从0.12降低到0.08左右;但在高载荷(1100N)下,油润滑对涂层的摩擦磨损性能没有明显的改善。只有在合适的载荷下,固/油复合润滑技术可明显改善摩擦副的润滑性能。     

固体润滑涂层在干摩擦及有油条件下的摩擦磨损性能

采用MRH-3环块磨损试验机对FM-510二硫化钼润滑涂层在于摩擦及有油条件下进行了摩擦磨损性能的考察和评价,评价结果表明：该涂层在干摩擦条件下具有低的摩擦系数、高的承载能力和长的耐磨寿命,摩擦系数随负荷增高而降低,随速度提高也降低。摩擦偶对双面涂膜比单面涂膜有更长的耐磨寿命,速度低时涂层的磨耗小,寿命长,可满足特定条件下的干摩擦工作要求,在有油润滑条件下二硫化钼基的FM-510润滑涂层可显减轻对偶磨损程度,摩擦系数比单独使用油润滑时大大降低。在难以形成连续的流体润滑薄膜,亦即不能形成流体动力润滑的情况下。摩擦偶对涂敷固体润滑涂层是解决其润滑问题的有效方案。     

粘结MoS2固体润滑涂层的转动微动磨损特性

采用粘结法在LZ50钢表面制备MoS2固体润滑涂层,研究MoS2涂层及LZ50钢基体在干态不同角位移幅值下的转动微动磨损行为。在分析转动微动动力学特性的同时,结合光学显微镜、扫描电子显微镜、电子能谱仪以及轮廓仪对磨痕形貌进行微观分析。结果表明:涂层和基体的转动微动运行区域仅呈现部分滑移区(Partial slip regime,PSR)和滑移区(Slip regime,SR),未观察到混合区。涂层改变基体的微动运行区域,使得PSR缩小,SR运行区域向小角位移幅值方向移动。由于MoS2涂层的固体润滑作用,涂层的摩擦因数在整个试验过程都明显低于基体。在PSR,涂层损伤轻微;在SR,涂层的转动微动磨损机制主要表现为剥层和摩擦氧化。研究表明粘结MoS2固体润滑涂层具有明显的防护作用,显著降低LZ50钢的转动微动磨损。     

高分子固体润滑耐磨涂层研究进展

在阐明高分子固体润滑耐磨涂层的主要类型和减摩耐磨机理的基础上，总结评述了常用的几种高分子树脂基体固体润滑耐磨涂层的摩擦学特性，分析讨论了高分子涂层固体润滑耐磨性能的影响因素，并且展望了高分子固体润滑耐磨涂层的发展趋势和研究方向。     

PTFE基固体润滑涂层的摩擦学和力学性能试验

为了探讨PTFE基固体润滑涂层的摩擦学和力学性能,采用HSR-2M型高速往复式摩擦磨损试验机、INSTRON5944拉压试验机和DDL-300电子万能试验机分别对PTTE基固体润滑涂层的摩擦学性能、粘结性能和抗压性能进行研究.结果表明:A配方涂层的粘结性能较优,其粘结强度是B配方和C配方涂层的4倍左右;B涂层的力学性能最差;C涂层的摩擦学性能和抗压性能最优,其抗压强度是A和B涂层的2倍左右,并且其韧性也较好.     

长寿命黏结固体润滑涂层的制备及其摩擦学性能研究

采用红外光谱和XRD对进口银锑黏结固体润滑涂层的成分进行分析。结果表明,银锑涂层主要由酚醛树脂、石墨、三氧化二锑和银组成。根据银锑涂层的成份,研制THC-800和F44两种黏结固体润滑涂层,分别采用CSM摩擦试验机和MHK-500A环块磨损试验机评价两种涂层在干摩擦和RP-3航空煤油润滑下的摩擦学性能。结果表明,在载荷15 N、振幅1.25 mm、频率10Hz及干摩擦的实验条件下,THC-800涂层的耐磨寿命大于540min,而F44涂层的耐磨寿命仅220 min,摩擦因数分别为0.075和0.080;在载荷1120 N、滑动速度2.56 m/s及RP-3航空煤油润滑下,THC-800涂层和F44涂层的耐磨性分别为16.3 km/μm和11.8 km/μm,摩擦因数分别为0.076和0.080;无论在干摩擦还是油润滑下,THC-800涂层比F44涂层均具有较好的摩擦学性能。     

HVOF喷涂FeS涂层的摩擦磨损性能研究

利用球磨方法得到适于喷涂的、粒度约为40μm的硫化亚铁(FeS)微颗粒,再用超音速火焰喷涂的方法(HVOF)在45#钢表面制备硫化亚铁固体润滑涂层.采用MM-200型摩擦磨损试验机评价该涂层在干摩擦条件下的摩擦磨损性能,用金相显微镜、X射线衍射仪和扫描电子显微镜观察分析涂层的形貌、结构、物相组成和磨损表面形貌,结果表明,FeS涂层物相主要为六方的FeS,还有少量的Fel-xS和氧化物;和45#钢相比,FeS涂层的减摩、耐磨性能优异,涂层的磨损开始以"塌陷"破坏为主,后期主要以剪切破坏为主.     

边界润滑摩擦面固体润滑涂层技术发展的若干趋势

随着表面工程与涂层技术的发展,固体润滑涂层在机械零件上得到了广泛的应用,涂层材料与涂层工艺取得了很大的进展。本文论述了边界润滑摩擦面固体润滑涂层技术发展的若干趋势,指出开发新的涂层材料、涂层结构、涂层工艺,实现固/液混合润滑,以及利用涂层激光纹理技术提高润滑效果是固体润滑涂层技术发展的重要方向。     

Teflon固体润滑膜摩擦学特性实验研究

用销－盘实验机研究了Teflon固体润滑涂层在高速（5.6m/s)、重载（初始接触应力400MPa)条件下的摩擦磨损性能。结果表明该涂层不仅具有很低的摩擦系数（0．08－0．09）,而且耐磨性也较好,磨损率与渗碳钢处在同一致量级。     

黏结石墨基固体润滑涂层在油介质中的摩擦学性能

为了探讨聚酰亚胺黏结石墨基固体润滑涂层在油介质中的摩擦学性能及其作用机制,采用MHK-500型摩擦磨损实验机对聚酰亚胺黏结石墨基固体润滑涂层在4种油介质(RP-3煤油、0#柴油、液体石蜡和SG 15W-40机油)中的摩擦磨损性能进行评价,并对其机制进行初步的探讨。结果表明:与干摩擦相比,涂层在4种油介质中的摩擦学性能都有显著提高,其中在柴油介质中涂层的抗磨性能提高最为突出,可能的原因是中等黏度的柴油介质在摩擦界面能形成足够厚的油膜,又能对涂层进行有效的冷却;同种油介质中,涂层在高速(2.56 m/s)、低载(1 120 N)下的耐磨性能明显优于低速(1.54 m/s)、高载(2 120 N)下的耐磨性能。     

控制棒水压驱动机构水压缸碳化钨涂层工艺优化研究

针对核反应堆控制棒水压驱动机构关键部件水压缸摩擦副碳化钨(WC)涂层存在的“龟裂纹”问题,开展WC涂层的磨削工艺优化、去应力处理研究,并对优化后工艺制备的WC涂层的基本性能和摩擦磨损性能以及水压缸冷态性能进行试验。结果表明,改进后的WC涂层制备工艺解决了“龟裂纹”问题,采用该工艺加工的水压缸涂层的基本性能和摩擦磨损性能、水压缸冷态运动阻力及泄漏率等性能满足控制棒水压驱动机构的使用要求。研究结果为控制棒水压驱动机构的整体性能研究,以及控制棒水压驱动技术的进一步发展和工程化奠定了基础。     

耐高温复合固体润滑涂层的研究

MoS2、WS2、Sb2O3三种物质都是常见的金属基固体润滑剂,且性能优良,但作为单一涂层的局限性较大,因此,可将三种物质复配组成一种耐高温复合固体润滑涂层,设计正交试验,优化涂层配比,通过高温摩擦磨损试验和电镜探讨该耐高温复合涂层的润滑性能、分析其润滑机理。     

PEEK基自润滑复合材料的摩擦学研究和应用

聚醚醚酮(PEEK)基自润滑复合材料具有摩擦因数低、耐磨性好等特点,可以在无润滑、高温、潮湿、污染、腐蚀等恶劣环境下使用。本文综述了对聚醚醚酮(PEEK)基复合材料摩擦学研究的新进展,讨论了纤维增强、无机填充、有机共混改性以及温度、对偶和介质、固体润滑剂等对PEEK基复合材料摩擦学性能的影响,介绍了PEEK基复合材料在人工关节假体材料方面的应用,指出PEEK摩擦复合材料今后的研究方向,以期扩大PEEK复合材料的摩擦学工程应用。     

An Improved Tribological Polymer-Coating System for Metal Surfaces

Aromatic thermosetting polyester (ATSP)- and polytetrafluoroethylene (PTFE)-blended composites have been shown to exhibit improved tribological performance with low wear and low friction. In this article, pure ATSP films were coated on aluminum substrates and tested as a potential protective tribological coating. The tribological performance of this coating was tested against steel, using pure sliding sphere-on-disk experiments. A fluoroadditive powder (solid lubricant) was also added to further enhance the ATSP film wear and friction properties. For comparison, a commercially available PTFE-based coating was tested under the same conditions. Results show that the ATSP/fluoroadditive film has comparable coefficient of friction to the commercial coating, but significantly lower wear. Surface analysis techniques were employed to investigate the low-friction and low-wear mechanisms seen with the ATSP/fluoroadditive. Specifically TOF-SIMS depth-profiling showed that there is a high density of fluorine element within the wear track and penetrates well below the surface of the wear track.     

不同石墨烯添加量下MoS2基复合涂层的摩擦磨损及耐腐蚀性能

为改善MoS2基固体润滑涂层的摩擦磨损性能和耐蚀性能,制备了不同石墨烯（GE）添加量的MoS2复合涂层,利用HSR-2M摩擦磨损试验机测试了复合涂层的摩擦磨损性能,并分析了其磨损机理,通过极化曲线、交流阻抗谱（EIS）研究了涂层在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀行为。试验结果表明,0.8-GE/MoS2复合涂层的摩擦磨损和耐腐蚀性能最优,其平均摩擦因数和磨损率分别为0.232和2.379×10-13 m3/(N·m),较未添加石墨烯的MoS2涂层分别降低了49.56%和43%,腐蚀速率（1.96×10-8 A/cm2）较纯MoS2涂层（5.54×10-6 A/cm2）降低了近2个数量级。石墨烯的二维片状结构具有良好的自润滑性能,在涂层中均匀分布时能有效阻隔腐蚀介质的渗透,因此,石墨烯的添加提高了MoS2基复合涂层的摩擦学性能和耐腐蚀性能,石墨烯的最优添加量为0.8%（质量分数）。     

Antiwear Properties of Bonded MoS2 Solid Lubricant Coating under Dual-Rotary Fretting Conditions

Bonded MoS₂ solid lubricant coatings are widely used in tribology for their friction-reducing and antiwear properties. However, such coatings have been rarely investigated in complex fretting conditions, such as dual-rotary fretting (DRF). DRF is a complex fretting wear mode that combines torsional fretting with rotational fretting. In this work, the antiwear properties of bonded MoS₂ solid lubricant coating under dual-rotary fretting conditions were studied. Results indicated that the MoS₂ coating had better friction-reducing and antiwear properties than the substrate for alleviating DRF wear. The coating can greatly influence the fretting regimes and reduce the coefficient of friction. Furthermore, the service life of the coating was strongly dependent on the competition of the two fretting components and was reduced as the rotational fretting component increased.     

固体自润滑软涂层材料研究现状及展望

固体润滑剂在复杂工况下表现出较大优势,在对大量文献资料总结的基础上,简要评析了固体自润滑涂层材料体系、润滑机理和制备工艺的研究现状,并指出当前探索所遇到的问题以及未来研究的趋势,以期为该领域的进一步研究提供参考。     

Comparison of the effects of ionic liquid and anti‐wear additives on the tribological properties of Cr―Mo―N coatings

Cr―Mo―N coating was prepared by magnetron sputtering, and its crystallinity and phase structure were analysed by X‐ray diffraction. The tribological properties of the coating separately lubricated with L‐P106 ionic liquid was compared with poly‐alpha‐olefin (PAO) and PAO‐containing MoDTP and ZnDTP additives with a ball‐on‐disc reciprocal friction and wear tester. It was found that the tribological properties of as‐prepared Cr―Mo―N coating vary with varying lubricant systems. Namely, the results indicated that the L‐P106 has better friction‐reducing and wear resistance properties than that of MoDTC and ZnDTP. The analyses indicated that Cr―Mo―N coatings and lubrication films can be considered as a solid–liquid duplex lubricating systems. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

TiN/Ti涂层在波箔轴承中的摩擦磨损性能

采用真空离子镀的方法在304不锈钢基体上喷涂厚度为3μm的TiN/Ti薄层,利用硬度计、三维形貌仪、划痕试验仪对涂层基本力学性能进行分析,通过球盘试验机分析涂层试样的摩擦磨损性能,根据波箔轴承性能测试实验台的测试结果:研究TiN/Ti涂层对基体表面耐磨减摩性能的影响。研究结果表明:TiN涂层硬度可达HV1 500,是基材硬度的5.5倍;TiN/Ti涂层平均摩擦因数为0.23,相对不锈钢304基材的平均摩擦因数0.71,降低了68%,磨损量也仅为基材的18.75%;GCr15与PTFE对磨的最大摩擦力矩可达2.4 N·mm,而TiN/Ti与PTFE对磨的最大摩擦力矩仅为1 N·mm,仅为GCr15的41.7%。TiN/Ti涂层表现出了优异的承载能力和耐磨减摩性能。