SiC颗粒增强PTFE基复合材料磨损图的研究

研究了SiC颗粒增强PTFE基复合材料(PTFE／SiCp)在干摩擦条件下的磨损特性。对磨损表面进行了观察分析，建立了复合材料磨损机制转变图，对在不同磨损条件下的磨损机制进行了概括。结果表明，SiC颗粒增强PTFE基复合材料发生轻微磨损的主要机制是显微切削，发生严重磨损的主要机制是粘着磨损。     

PTFE与纳米高岭土填充PPS复合材料的摩擦磨损性能研究

通过模压的方法制备了聚四氟乙烯(PTFE)和纳米高岭土填充的聚苯硫醚(PPS)复合材料。摩擦磨损实验在往复式滑动摩擦试验机上完成进行,对摩面为硬度值HRC 38、表面粗糙度Ra0.8μm的45#钢。用扫描电镜观察了试样磨损表面形貌。实验结果表明:填料的加入降低了PPS的摩擦因数和磨损率,且PTFE和纳米高岭土共同填充的PPS复合材料比单一PTFE填充的PPS复合材料具有更好的摩擦磨损性能;其中试样PPS 15%PTFE 15%(质量分数)纳米高岭土具有最低的稳定摩擦因数0.20~0.23和最小的磨损率1.9×10-6mm3/(N.m)。PTFE和纳米高岭土的加入使PPS的主要磨损方式由粘着磨损转变为磨粒磨损。     

纳米碳酸钙颗粒作为钛基脂添加剂的摩擦学性能

采用四球摩擦磨损试验机研究纳米碳酸钙作为复合钛基脂添加剂的摩擦磨损性能,利用X射线光电子能谱仪分析试验后钢球磨斑表面主要元素的化学状态,用扫描电子显微镜观察钢球的磨斑表面形貌。结果表明：纳米碳酸钙作为复合钛基脂添加剂具有明显的减摩抗磨效果;其中纳米碳酸钙质量分数为时3%复合钛基脂具有佳的减摩抗磨效果,与纯钛基脂相比,可使平均摩擦因数降低14.9 %,磨斑直径降低35.1%。在添加纳米碳酸钙的复合钛基脂润滑下,钢球磨斑表面形成了由纳米碳酸钙分解生成的CaO、钛基脂分解生成的TiO2,以及Fe2O3、FeO等无机化合物成分组成的多孔状保护膜,这层保护膜阻止了摩擦表面的直接接触,起到了有效的减摩抗磨效果。     

PTFE复合材料高温摩擦磨损性能研究

研究了高温条件下不同填料填充的PTFE复合材料的摩擦磨损性能,并与常温下的摩擦磨损性能进行了比较.结果表明青铜粉、纤维填充的复合材料在高温下表现出与常温相反的摩擦磨损规律;碳类填充复合材料在不同温度下则表现出较为稳定的规律;特种塑料改性的PTFE复合材料,具有极好的综合性能.     

含硫化铜纳米粒子润滑脂的微动磨损性能研究

在微动磨损试验机上考察了含有硫化铜纳米粒子脲基脂的微动磨损性能。结果表明:硫化铜纳米粒子能显著降低微动磨损体积,随着纳米粒子含量增加,微动磨损量降低;在微动磨损后期纳米粒子的存在还能降低摩擦因数。低负荷下,润滑脂中硫化铜纳米粒子有利于降低微动磨损量;但在高负荷条件下,磨损量迅速增大,说明高负荷下微动磨损方式发生了变化。XPS分析表明,微动磨斑表面膜含有Cu、FeS等物质,说明硫化铜纳米粒子能显著降低微动磨损的原因在于纳米粒子化学性质非常活泼,在微动过程中容易与摩擦表面发生化学反应,形成具有保护性的沉积物膜和化学反应膜。     

含纳米铋粉锂基润滑脂抗磨减摩性能研究

采用四球式摩擦磨损试验机,研究了铋粉的平均粒径、加入方式和加入量对锂基润滑脂的摩擦系数和磨斑直径的影响规律,并研究了含纳米铋粉锂基润滑脂在不同载荷下的摩擦学性能.结果表明,铋粉粒径越小,润滑脂的摩擦学性能越好,合适的铋粉平均粒径为45 nm;采用直接加入2%的纳米铋粉时,润滑脂具有良好的抗磨减摩性能;含纳米铋粉锂基润滑脂在较高载荷下具有更好的抗磨减摩性能.     

聚四氟乙烯颗粒在复合钛基脂中的摩擦磨损性能研究

采用实验室制脂釜制备新戊基多元醇酯为基础油的钛基脂和含聚四氟乙烯颗粒的钛基脂,考察了复合钛基脂摩擦学特性,利用扫描电子显微镜和X射线电子能谱仪明察了钢球的磨斑表面形貌和主要元素的化学状态.结果表明,聚四氟乙烯降低了基础脂的摩擦系数和磨斑直径,但没有提高极压性能.钢球的磨损特征为轻微粘着磨损,其减摩抗磨机制为吸附膜和化学沉积膜协同作用的结果.     

碳纳米管增强PTFE复合材料摩擦磨损性能研究

以不同含量的CNTs(碳纳米管)为填料制备了PTFE基复合材料,测量其硬度,在M-2000型摩擦磨损试验机上研究其摩擦磨损行为。结果表明,CNTs能提高PTFE的硬度,CNTs/PTFE复合材料的耐磨性能明显优于纯PT-FE,当CNTs的质量分数为3%时,复合材料的耐磨性能大幅度提高。其摩擦因数随着CNTs含量的增加而加大,当CNTs的质量分数为1%时,摩擦因数随载荷的增加而减少,CNTs的质量分数为3%和5%时,摩擦因数随载荷的增加而增大。SEM观察发现:纯PTFE的断面上分布着大量的带状结构,而填充CNTs后,摩擦表面较平整光滑,表明CNTs作为填料可有效地抑制PTFE的犁削和粘着磨损。     

纳米PTFE复合镀层的组织和摩擦性能

采用扫描电镜、透射电镜和X-射线衍射仪分析了纳米PTFE复合镀层的表面形貌和组织结构,利用微米划痕法在MXTX S/X型划痕试验仪上研究了纳米复合镀层的摩擦因数随PTFE含量变化的情况。研究结果表明:纳米PTFE的加入明显细化复合镀层。纳米PTFE以颗粒形式存在于镀层中。纳米复合镀层的摩擦因数明显低于未加纳米的镀层。当纳米PTFE的含量为15.0 g/L时,纳米复合镀层的摩擦因数最小(0.046)。     

两种微纳米颗粒对脲基润滑脂摩擦和噪声性能的影响

采用BVT-1型轴承振动测量仪分别评价了含微米聚四氟乙烯和纳米二氧化硅的脲基脂的噪声性能,用四球实验机测试了这两种脲基脂的摩擦磨损行为,利用扫描电子显微镜观察了钢球的磨斑表面形貌。结果表明:微米聚四氟乙烯和纳米二氧化硅对脲基脂的噪声的低频和中频特性影响小,对高频特性影响大,但变化规律复杂。当微米聚四氟乙烯和纳米SiO2的质量分数分别为1%时,测试轴承的声音较均匀,低频和中频的速度值均达到最小值,且2种脲基脂都具有较好的摩擦性能。在这2种脲基脂润滑下,钢球的主要磨损特征均为黏着磨损。     

钻井液污染润滑脂对牙轮钻头轴承摩擦学性能的影响

高温或冲击载荷会引起钻井液泄漏进入复合锂基润滑脂,从而影响牙轮钻头滑动轴承润滑及摩擦磨损性能。采用MCR102旋转流变仪对含有不同质量分数钻井液的复合锂基润滑脂进行流变性测试,并采用MDW-1型摩擦磨损试验机开展牙轮钻头滑动轴承模拟工况下轴承单元摩擦学实验,研究钻井液质量分数对轴承摩擦磨损性能的影响。结果表明:钻井液的污染将降低润滑脂的黏度,改变润滑脂的流变性能;钻井液的污染总体上增大了滑动轴承单元摩擦因数及摩擦因数波动幅度,同时加大轴承的磨损,且在高转速下,润滑脂中较低含量的钻井液就会使滑动轴承单元的摩擦磨损达到最大值;钻井液中的超细碳酸钙和重晶石颗粒引起的磨粒磨损和犁沟效应,可能导致滑动轴承快速失效。     

含纳米CuO锂基润滑脂摩擦学性能研究

为改善锂基润滑脂摩擦学性能,制备不同添加量纳米CuO改性的锂基润滑脂。采用3H-2000PS2比表面及微孔分析仪对纳米CuO粒子进行表征,采用四球摩擦磨损试验机分析纳米CuO添加量对锂基润滑脂摩擦学性能的影响,采用扫描电镜(SEM)和三维形貌分析仪分析试验后钢球磨痕形貌。结果表明:纳米CuO质量分数为0.60%时锂基润滑脂具有最佳的抗磨减摩效果,摩擦因数和磨斑直径较基础脂分别降低24%和12%;一定添加量下,纳米CuO对磨损表面具有修复作用,含质量分数0.60%纳米氧化铜的润滑脂润滑时,磨损表面具有较低的表面粗糙度和较少的犁沟,表现出最佳的抗磨性能。     

复合组分对复合磺酸钙基润滑脂摩擦磨损性能的影响

制备4种不同组分的复合磺酸钙基润滑脂,采用四球摩擦磨损机和SVR高频线性振动试验机,考察12-羟基硬脂酸钙、硼酸钙对复合磺酸钙基润滑脂摩擦磨损性能的影响,采用XPS分析钢球磨斑表面主要元素的化学状态。结果表明,复合磺酸钙基润滑脂优良的极压性主要来源于层状结构的方解型碳酸钙沉积膜,而不是FeS、CaS、Fe3C、CaC2反应膜;抗磨性归功于硼酸钙、12-羟基硬脂酸钙所形成的极性吸附膜。     

二硫化钼锂基润滑脂的老化性能预测

对二硫化钼锂基润滑脂进行加速老化试验,获得其质量变化率与老化温度及老化时间的变化规律。运用阿累尼乌斯方程和性能变化的时温关系式,采用线性回归方法推导出以二硫化钼锂基润滑脂质量变化率为性能指标的时温等效关系式。运用该模型可以推算不同贮存温度及不同贮存时间下二硫化钼润滑脂的质量变化情况,实现其老化性能的预测与评估。     

润滑脂中极压抗磨添加剂的研究进展

综述近年来多种类型的极压抗磨添加剂在润滑脂中的研究成果,包括:层片状、球粒状添加剂、微纳尺度的软、硬质点添加剂、微纳尺度的氧化物及其他化合物添加剂、环保型添加剂。总结其抗磨减摩的作用机制,并针对目前研究存在的问题,提出了润滑脂用极压抗磨添加剂研究的方向。     

激光微织构表面脂润滑性能试验研究

采用声光调 Q 二极管泵浦固体光源（DPSS）Nd∶YAG 激光器,在45＃钢试样表面进行激光微织构加工,采用 VYKO-NT1100三维形貌分析仪对微观织构形貌进行测量。以二硫化钼润滑脂为润滑剂,在 MMW-1A 型摩擦磨损试验机上进行微织构试样和光滑试样在不同工况条件下的摩擦性能对比试验。试验结果表明,在一定条件下,面积占有率为14％的微凹腔织构表面的脂润滑性能明显优于未织构光滑表面,且随着微凹腔面积占有率的增大,摩擦因数波动范围变小;凹槽织构表面较未织构光滑表面具有更好的润滑稳定性;在脂润滑条件下,激光微织构表面较未织构光滑表面摩擦因数最大可降低26％。     

导电聚苯胺在润滑脂中的导电能力及减摩抗磨性能的研究

采用导电高分子材料—聚苯胺粉末作为润滑脂导电添加剂,合成新型电力复合脂。分别对制备的电力复合脂的体积电阻率以及接触电阻（铜片）进行测试,并采用往复摩擦磨损试验机对其室温下在钢-铜,钢-钢摩擦副的摩擦学性能进行研究。利用扫描电子显微镜（SEM）观察金属表面并利用能谱分析仪（EDS）对表面元素成分进行分析。结果表明,聚苯胺粉末能够将基础脂的体积电阻率降低2个数量级;当添加量为2%时,在钢-铜、钢-钢摩擦副上均可获得最好的减摩效果;当添加量为5%时,也可在多数情况下获得好的抗磨效果。EDS分析结果表明,在润滑脂中添加聚苯胺粉末能在金属表面生成含氮化学反应膜,同时聚苯胺可以抑制摩擦过程中氧与金属的反应。     

改性复合磺酸钙基润滑脂的研究

高碱值复合磺酸钙基润滑脂综合性能优异,被称为全新理念的润滑脂,但容易产生硬化问题。对复合磺酸钙基润滑脂进行了改性处理,并且对其硬化机制作了初步分析。结果表明:改性后的复合磺酸钙基润滑脂综合了复合锂基脂、聚脲基脂和复合磺酸钙基脂的性能优势,不仅解决了硬化问题,且该润滑脂具有特殊的纤维结构,从而赋予其极高的滴点、良好的高温极压润滑性能和低的摩擦因数。     

石墨烯作为轧钢机轴承润滑脂添加剂的研究*

为改善轧钢机轴承用润滑脂的性能,采用不同质量分数的石墨烯对润滑脂进行了改性,测定各润滑脂样品的锥入度和滴点,使用四球摩擦试验机研究石墨烯对润滑脂摩擦学性能的影响,使用扫描电子显微镜、白光干涉仪和拉曼光谱仪等分析石墨烯在润滑脂中的减摩抗磨机制。结果表明:石墨烯作为添加剂能提高润滑脂的滴点和改善润滑脂的极压性能以及减摩抗磨性能。当石墨烯质量分数为0.2%时,对润滑脂极压性能的提升效果最好,表现为烧结负荷和综合磨损值最大,较基础脂分别提高了29.0%和24.0%;当石墨烯质量分数为0.3%时,对润滑脂减摩抗磨性能的提升效果最好,摩擦因数和磨斑直径较基础脂润滑时分别下降了22.4%和13.0%,磨损体积减少了43.0%,且最大无卡咬负荷提高了21.2%。石墨烯在摩擦过程中,吸附在摩擦表面,形成保护薄膜阻止了摩擦副材料的直接接触,减少了磨损,同时提高了润滑脂的承载能力。