原油润滑条件下含不同粒径氧化锌丁腈橡胶的摩擦磨损行为

为探讨氧化锌粒径变化对丁腈橡胶(NBR)性能的影响,分别制备普通和纳米氧化锌填充NBR试样,在原油介质中考察2种试样的溶胀性能,运用往复微机控制摩擦磨损试验机,考察原油润滑条件下2种试样的摩擦磨损行为,利用扫描电子显微镜观测其磨损表面形貌。结果表明:与添加普通级化锌试样相比,添加纳米氧化锌试样耐原油溶胀性更好,且在原油润滑条件下具有更小的摩擦因数和较小的磨损量。由扫描电镜分析可见,原油润滑条件下2种试样磨损表面均出现了Schallmach斑纹,显示出典型的黏弹性材料摩擦磨损的特征,但含纳米氧化锌试样磨损程度好于含普通氧化锌试样。纳米氧化锌填充丁腈橡胶具有较高的交联程度,致密的交联网络可有效阻止外界油分子侵入橡胶基体,减轻外界机械应力对于磨损表面的破坏程度,因而表现出了优异的摩擦学性能。     

溶胀对干摩擦下丁腈橡胶滑动磨损行为的影响

对制备的不同丙烯腈含量的丁腈橡胶试样进行静态浸泡试验,并对溶胀前后的丁腈橡胶试样进行干摩擦条件下的单向滑动磨损试验,分析试样磨损后的表面形貌,揭示溶胀对干摩擦磨损的影响机制。结果表明:溶胀后丁腈橡胶的磨损量增加,受溶胀的影响程度随溶胀时间的增加而增加,随丙烯腈含量的增加而降低;溶胀试验后丁腈橡胶样品在摩擦热的作用下软化现象加剧;随着溶胀时间的增加,磨损形式由剪切撕裂向黏着磨损转变,易切削效应时间和黏着程度随丙烯腈含量的增加而降低;溶胀后丁腈橡胶试样磨损表面可见大量孔洞,而对磨副摩擦轮表面可见转移的橡胶组织,且与溶胀后橡胶样品对磨时摩擦轮表面橡胶组织黏着面积增加。     

纳米氧化锌填充丁腈橡胶摩擦磨损机制研究

利用机械共混与热模压工艺制备四针氧化锌与纳米氧化锌填充丁腈橡胶(NBR),采用硫化仪和硬度仪分析2种氧化锌填充NBR材料的特性,采用CFT-I型多功能表面综合测试仪研究其在干摩擦条件下的摩擦磨损性能,采用三维形貌仪、SEM/EDS联用对磨损后橡胶表面进行分析,探讨氧化锌在NBR中的摩擦磨损机制。结果表明:与四针氧化锌相比,添加纳米氧化锌可使胶料的焦烧时间与正硫化时间缩短,且可使胶料密度和硬度增大;添加纳米氧化锌的胶料表现出优异的耐摩擦磨损性能,与添加四针氧化锌的胶料相比,其磨损量减少了45.8%,平均摩擦因数降低了2.4%;摩擦过程中纳米氧化锌磨屑堆积能够抵抗外界载荷压入胶料表面,致使摩擦因数存在骤然减小现象;含纳米氧化锌胶料磨损机制为磨料磨损与轻微的黏着磨损,而含四针氧化锌胶料的磨损机制为严重的磨粒磨损与黏着磨损。磨损表面元素分析表明,纳米氧化锌在胶料中Zn元素分布得更为均匀,在摩擦过程形成了致密摩擦膜。     

含不同类型氧化锌丁腈橡胶的干摩擦行为研究

制备普通氧化锌与纳米氧化锌填充的丁腈橡胶(NBR),分析氧化锌类型对NBR材料特性及物理机械性能的影响。在MPV-600型磨粒磨损试验机上研究氧化锌类型对NBR摩擦磨损性能的影响,采用扫描电镜对磨损表面形貌进行观察,分析其磨损机制。结果表明:与普通氧化锌硫化胶相比,纳米氧化锌可使NBR的拉伸强度、定伸应力进一步提高;加入纳米氧化锌的NBR的最大转矩提高,焦烧时间与正硫化时间都较普通氧化锌的缩短;添加纳米氧化锌的NBR的耐摩擦磨损性能优异,这主要归因于其具有更大的交联密度与较高的体系硬度。添加纳米氧化锌的NBR的磨损机制为磨料磨损和少量的黏着磨损,而添加普通氧化锌的NBR的磨损机制为磨料磨损和严重的黏着磨损。     

砂粒尺寸对丁腈橡胶在原油介质中摩擦磨损行为的影响

利用往复式磨损试验机研究丁腈橡胶在含不同尺寸的尖形和圆形砂粒原油介质中的摩擦磨损行为,并利用体式显微镜和场发射扫描电镜分析橡胶磨痕的表面形貌及检测表面元素含量。结果表明:随砂粒尺寸的增加,丁腈橡胶在含砂原油介质中的摩擦因数和磨损量均逐渐增加,而随着载荷的增加,摩擦因数降低,磨损量增加;在相同载荷和砂粒尺寸下,尖形砂粒存在时的摩擦因数和磨损量都大于圆形砂粒;在小载荷条件下,不同尺寸砂粒的运动方式都以滚动为主,在大载荷情况下,当尖形砂粒尺寸增大到1 mm时,砂粒在材料表面的运动方式以滑动为主;砂粒尺寸以及载荷的增加,均加大了对分子链的破坏,从而使得磨痕表面C元素相对含量降低。     

湿煤粉条件下丁腈橡胶摩擦磨损规律的研究

国内外对橡胶材料在煤粉条件下的摩擦磨损特性尚缺乏研究,因而对丁腈橡胶在湿煤粉条件下的磨料磨损进行了研究,发现其磨损机理为疲劳磨损,磨损率随着法向载荷的增大而增大,随着放置速度的增大而减小;而摩擦系数则与法向载荷和旋转速度大致无关,其中水份在丁腈橡胶磨料磨损中主要起着三个作用：⑴对煤粉的粘结作用;⑵水膜的润滑作用;⑶降低瓣工作温度。     

潜油螺杆泵定子橡胶摩擦磨损行为研究

采用MPV-600型微机控磨粒磨损试验机考察了潜油螺杆泵定子丁腈橡胶(NBR)和氟橡胶(FPM)与转子45#钢配副在干摩擦条件下的磨损行为,并用扫描电子显微镜-X射线能量散射分析(SEM-EDXA)法对橡胶的磨痕表面形貌、元素含量进行分析。结果表明:两种橡胶在低载荷条件下的干摩擦磨损主要是以滞后摩擦为主,而较高载荷时NBR的磨损机制表现为粘着磨损;橡胶磨损的物理过程为微切削作用产生的微观分子断裂,随着载荷的增大,宏观分层剥落逐渐起主导作用;干摩擦过程中橡胶分子链发生断裂形成大分子自由基,大分子自由基异构化并发生氧化反应。     

丁腈橡胶在干煤粉条件下磨损研究

煤矿中的采掘机械和运输机械都存在着严重的磨损问题,其中许多情况涉及橡胶材料,而目前国内外对橡胶材料在煤粉条件下的摩擦磨损特性尚缺乏研究,因此有必要对丁腈橡胶在干煤粉条件下的磨料磨损进行研究。用扫描电镜(SEM)观察丁腈橡胶磨损后的表面形貌,发现其磨损机理为磨粒磨损,通过磨损试验发现其磨损率随着法向载荷的增大而增大,随着旋转速度的增大而减小。     

油润滑下炭黑增强丁腈橡胶的溶胀与磨损行为

选用添加不同炭黑份数的丁腈橡胶,利用挂片试验装置和往复摩擦磨损试验机,分别研究油润滑下其静态溶胀和磨损行为,探讨其在油润滑下发生磨损的临界载荷。结果表明:随着炭黑份数的增加,丁腈橡胶的硬度、抗拉强度和润湿角增加,溶胀质量变化率降低,相同试验条件下橡胶试样的摩擦因数和磨损量均降低;载荷较低时橡胶不发生磨损,当载荷增大到临界值时橡胶才发生磨损且磨损量随载荷增加而增加;随着炭黑份数的增加,橡胶试样发生磨损的临界载荷也增大。     

石墨和二硫化钼填充氟橡胶的摩擦磨损特性研究

研究了石墨和二硫化钼填充量对氟橡胶(FKM)的摩擦磨损性能的影响, 并用扫描电子显微镜和热重分析仪分析了石墨和二硫化钼填充氟橡胶(FKM)的磨损表面和热稳定性.结果表明,石墨和二硫化钼的加入提高了FKM的摩擦磨损性能与热稳定性;随着石墨和二硫化钼用量的增大,复合材料的摩擦因数和磨损量先降后升;当石墨和二硫化钼质量分数分别为3%和5%时,复合材料的摩擦磨损性能最佳;当二硫化钼填充量为10%时,氟橡胶的热分解温度比未添加润滑剂的氟橡胶提高了7 ℃左右.     

干滑动条件下45CrNi材料摩擦磨损规律研究

以某自行火炮底座传动箱摩擦副所用材料45CrNi为研究对象,考察了该材料在不同热处理状态下（530℃回火、380℃回火、830℃淬火及原始状态）组成摩擦副时的干滑动摩擦磨损特性。试验结果表明：530℃回火盘和摩始销组成摩擦配副时结合最好,具有较好的摩擦磨损性能,销试样磨损率最小;在较低速度下载荷是影响材料摩擦因数的主要因素,而速度对摩擦因数的影响较小;粘着磨损是材料配副磨损的主要形式。     

原油温度对丁腈橡胶溶胀及耐磨损性能的影响

随着开采深度的增加,原油的温度逐渐上升,必然影响螺杆泵定子橡胶的溶胀及磨损行为。研究3种丙烯腈结合量的丁腈橡胶（N18、N26、N41）在不同温度原油介质中溶胀行为,并采用MPV 600 环块试验机研究溶胀后丁腈橡胶磨损行为,初步探讨温度对橡胶溶胀及磨损行为的影响。结果表明：随温度的升高原油浸泡后N18及N26质量变化率基本成线性增加,而 N41质量变化率却略有下降;N18和N26硬度随着原油浸泡温度的升高逐渐下降,而N41橡胶的硬度基本维持不变;丁腈橡胶随着原油浸泡温度的增加磨损量增加,而摩擦因数却逐渐下降;随着丁腈橡胶中丙烯腈结合量的增加,分子键间作用力增强,具有较好的耐溶胀和耐磨性能。     

材料干滑动摩擦磨损性能的研究进展

介绍高温、高速、载流、气氛、磁场等苛刻条件下材料的干滑动摩擦磨损特性的研究方法和研究结果。得到以下几点结论:材料的干摩擦磨损特性与速度、载荷之间存在着对应关系,当pv值超过临界值后,材料的摩擦因数和磨损率发生突变;摩擦面温度的升高会降低材料的干摩擦磨损性能;环境气氛的改变不影响金属摩擦副pv特性的基本规律,但显著影响其摩擦因数和磨损率数值的大小;电流的存在恶化材料的干摩擦性能;施加磁场可显著改善材料的摩擦磨损性能,并且磁场强度是影响材料干摩擦特性的主要因素。     

铜碲硒铁合金的干摩擦磨损性能

利用环-盘式摩擦磨损试验机研究了铜碲硒铁合金的干摩擦磨损行为,分析了载荷和摩擦速度等参数对该合金摩擦磨损性能的影响,并用扫描电子显微镜对磨损形貌进行了观察.结果表明:铜碲硒铁合金的摩擦因数随载荷的增加变化不大,但随摩擦速度的增加而明显增大;合金的磨损率随载荷和摩擦速度的增加均增大;在轻载低速条件下,合金的磨损机制以犁削磨损和粘着磨损为主;在重载高速条件下,磨粒磨损和粘着磨损加剧.     

高速干滑动条件下钢/铜摩擦副摩擦磨损表面摩擦热规律研究

利用MMS-1G高温高速销-盘摩擦磨损试验机,以钢/铜摩擦副为研究对象,进行摩擦磨损试验,使用热电偶对摩擦表层进行测温,应用JSM-5610LV型扫描电子显微镜对摩擦表面进行观察,研究在高速干摩擦条件下摩擦热的影响因素及对表面磨损机制的影响。结果表明:摩擦表面的温度随着速度、载荷的增加而增加;在摩擦初期摩擦温度显著增加,摩擦因数快速下降,当达到某一数值后形成一个动态的平衡;随着摩擦温度的升高,磨损机制发生转变,由粘着磨损转变为磨粒磨损和粘着磨损共同作用。     

CrNiMo钢在高速干滑动条件下摩擦表面的组织变化研究

在MMS-1G型高速干滑动摩擦磨损试验机上,采用CrNiMo钢作为销试样,与H96黄铜盘配副,进行了高速干滑动摩擦磨损试验,研究其高速干滑动摩擦磨损性能。对试验后的试样沿纵切面进行微观组织分析,探讨摩擦表面在试验前后及不同试验参数条件下的组织变化。结果表明,在高速干滑动条件下,CrNiMo钢材料的摩擦磨损性能随滑动速度的增加存在突变,其微观组织摩擦后沿纵切面发生了较大变化,且摩擦表面组织随滑动速度增加,发生了回复再结晶及碳化物的析出和长大。     

滚动与滑动耦合作用下GCr15钢的磨损行为研究

选用GCr15钢在M2000磨损试验机上进行了干摩擦和油润滑的摩擦磨损试验，用表面粗糙度仪测量试件在不同磨损阶段的表面形貌，用称重法测量其磨损量，分析了滚动与滑动耦合作用下GCr15钢的磨损机理。研究表明，在滚动与滑动耦合作用下GCr15钢的磨损以滑动摩擦磨损为主，温度和润滑条件直接决定着GCr15钢的磨损情况。     

有机钼复合润滑剂在高温微动和滑动条件下的摩擦磨损行为

以矿物基650SN油作为基础油,采用复配技术制备了有机钼复合润滑剂。利用SRV微动磨损试验机和T-11滑动磨损试验机考察了该复合剂的高温摩擦学行为,采用扫描电子显微镜和X射线光电子能谱仪对其润滑下的磨痕表面形貌和表面膜的元素组成进行了分析,探讨了复合剂的减摩润滑机制。结果表明:有机钼复合剂具有良好的高温微动和滑动摩擦学行为,与基础油相比,复合剂能够使钢-钢摩擦副在高温微动和滑动过程中的摩擦因数降低28%和43%,抵抗微动和滑动磨损的能力分别提高53%和54%。这是由于有机钼复合剂通过分解、吸附和摩擦化学反应,在摩擦副金属表面形成了含磷酸盐的沉积膜和含FeS、MoS2的化学反应膜共同组成的复合边界润滑膜,从而表现出优良的减摩润滑效果。     

MoSi2/45#钢在干摩擦条件下的滑动摩擦磨损性能

在MRH-5A型环-块型摩擦磨损实验机上,考察了MoSi2与调质45#钢配对时的摩擦磨损特性。运用KYKY2800型扫描电子显微镜,观察和分析了其磨损表面形貌,探讨了该材料的磨损机制。结果表明：在pv为284.96N.m.s^-1时,MoSi2与调质45#钢对摩时具有较低的摩擦因数和磨损率。在载荷和转速两影响因素中,转速的影响较大,低转速时MoSi2的磨损机制为粘着,且随着载荷的增加,出现粘着膜脱落;高转速时MoSi2材料表面粘着较低速时减弱。