含蛇纹石钛铝基复合材料摩擦学特性研究

采用放电等离子烧结方法,制备了含蛇纹石的TiAl基复合材料(TAS)和TiAl合金。从室温到800℃,对磨球为氧化铝球,恒定负载11.5N和恒定速度0.18m/s的条件下,比较它们之间的摩擦磨损性能。结果表明,TAS具有低的摩擦系数与磨损率,分别约为0.42~0.52和(1.97~4.48)×10~(-4) mm~3/(N·m)。固体润滑剂蛇纹石作为抗磨减摩剂,促进了磨损表面形成润滑层。     

多孔型阳极氧化铝膜的制备及微观分析

在硫酸电解液、草酸和磷酸电解液中,采用阳极氧化方法制备多孔型氧化铝膜。通过扫描电子显微镜对多孔型氧化铝膜进行形貌表征。根据试验得到:当0.3mol/L硫酸中,恒压25V阳极氧化1h可得到孔径约为40～60nm多孔氧化铝膜。在电解液为10.0g/L草酸与3.0ml/L磷酸混合液中,恒压140V二次阳极氧化可得到孔径为160～190nm多孔氧化铝膜。讨论了高温退火及磷酸处理对多孔氧化铝膜的影响,并进行了机理分析。     

多孔五氧化二铌球的合成及其电化学性能研究

以表面活性剂CTAB为模板,通过水热法及煅烧过程合成了多孔Nb_2O_5微球。对所得产品的表征和电化学性能测试结果表明:合成了正交结构的Nb_2O_5球,且其单分散性能较好,直径为900 nm左右,球上分布有很多孔径为2~70 nm的小孔,形成了独特的多孔结构,该结构增加了材料的比表面积,其比表面积为340 m~2/g。独特的多孔结构和较大的比表面积使得其作为锂离子电池负极材料时表现出优异的电化学性能:首次容量较高,多孔Nb_2O_5球的首次充放电容量分别为297.8和395.9 m A·h·g~(-1);循环性能稳定,在电流密度为20 m A/g下充放电时,第3次循环后的库伦效率几乎达到100%;倍率性能优异,在50,100 m A/g电流密度下,经过20次循环后的容量分别为139.6,117.1 m A·h·g~(-1),容量保持率都为90%以上。     

多孔梯度超高分子量聚乙烯的摩擦学性能研究

采用模板-滤取法(T-L法)制备了超高分子量聚乙烯(UHMWPE)多孔梯度板材料.采用面与面接触方式,测定多孔UHMWPE梯度板的压痕硬度,利用UMT-Ⅱ型微摩擦磨损试验机,测试了质量浓度为25%小牛血清润滑条件下的摩擦学性能,借助Stribeck曲线对其润滑机理进行了分析讨论.结果表明:多孔结构能明显改善UHMWPE材料的表面润湿性能.多孔梯度材料的蠕变特征符合5个参数关联指数ExpAssoc函数模型,压痕硬度则随孔隙率的增加而降低.质量浓度为25%小牛血清润滑条件下,致密UHMWPE属典型边界润滑,多孔UHMWPE在高速区形成混合润滑,摩擦因数比致密UHMWPE有明显降低.     

水滴模板法构筑有序多孔聚苯乙烯薄膜

以聚苯乙烯为基质材料、甲苯为溶剂,采用水滴模板法制备多孔膜.通过调节制膜液浓度、不同分子质量聚苯乙烯的质量比以及膜厚度制备出孔径大小分布均匀、有序的多孔结构膜材料;探讨了铸膜液浓度、聚苯乙烯质量比、膜厚度对多孔膜表面形貌的影响.结果显示:当溶液中聚合物质量分数为20%、不同分子质量聚苯乙烯的质量比(m200 ku∶m35 ku)为1∶2及膜厚度为400μm时,可获得孔径大小介于0.8~2.8μm之间的有序多孔结构的PS膜.     

阳极氧化工艺对氧化铝模板孔径的影响

为了能制备出有序的纳米线阵列，采用一次阳极氧化的方法，制备出了孔径在12．8～43．5nm之间的多孔有序的氧化铝模板．通过改变氧化液浓度、氧化电压、氧化温度等条件，可对氧化铝模板的孔径大小进行控制，对各阳极氧化工艺因数对模板孔径的影响机理也进行了分析讨论．结果表明，在较低的氧化液浓度，氧化电压和氧化温度条件下，氧化铝膜的孔径较小；而在高的氧化液浓度，氧化电压和氧化温度条件下，氧化铝膜的孔径较大．     

纳米填料增强UHMWPE–橡胶水润滑摩擦学性能

为了研究水润滑条件下试验载荷和速度对纳米碳化硅填料（Nano–SiC）改性超高分子量聚乙烯（UHMWPE）–橡胶复合材料摩擦学性能的影响,通过高温混炼、热压成型制备Nano–SiC辅以聚四氟乙烯（PTFE）填充改性UHMWPE–橡胶复合材料;采用MRH–3型环–块摩擦试验机探究4种不同载荷条件下复合材料的摩擦磨损性能,采用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）和非接触光学3维轮廓仪对试样微观磨损表面形貌分析,从微观层面探究改性复合材料的摩擦机理。试验结果表明：在定载变速条件下,速度由0.005 m/s升到0.541 m/s时,改性复合材料的动、静摩擦系数均呈现大幅下降趋势,摩擦系数波动归于平稳,黏–滑现象逐渐减弱直至消失。试验载荷和纳米粒子含量的变化与试样摩擦磨损程度呈负相关：在水润滑条件下,随着纳米粒子含量增加,摩擦系数与磨损率均出现明显降低,填充比例5%的复合材料摩擦学性能最佳,摩擦系数整体较UHMWPE–橡胶材料降低35%,磨损率降低46.6%,磨损表面形貌也随之发生改变;随着载荷的增加,复合材料的磨损率从1.25×10~(–6) mm~3/(N·m)降至0.40×10~(–6) mm~3/(N·m)。Nano–SiC的含量与工况载荷压力对摩擦磨损均存在一定影响,即填充适量Nano–SiC的UHMWPE–橡胶复合材料能减轻黏–滑现象,与一定工况压力下的对偶钢环组成的摩擦配副能有效改善摩擦性能,有利于减小水润滑轴承的磨损,增强传动系统服役寿命。     

聚乙烯醇缩丁醛分离膜的制备与性能表征

以聚乙烯醇缩丁醛为膜材料,采用湿法相转化法制备了聚乙烯醇缩丁醛多孔分离膜,考察了聚乙烯醇缩丁醛的成膜规律和膜性能.结果表明：聚乙烯醇缩丁醛膜表面接触角比聚乙烯醇缩乙醛膜大,但在相似的成膜条件下,聚乙烯醇缩丁醛膜具有较大的平均孔径;聚乙烯醇缩丁醛膜与聚乙烯醇缩乙醛膜具有相似的横断面结构.     

小分子醇对PES/CDA膜结构和性能的影响

以聚醚砜(PES)和二醋酸纤维素(CDA)为原料,二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,用浸没沉淀相转化法制备出PES/CDA共混平板膜。研究铸膜液中添加的丙三醇质量分数和醇的种类对PES/CDA共混平板膜结构和性能的影响,表征了膜的微观形貌,测试了膜的纯水通量、水接触角、孔径等性能。结果表明:丙三醇作为添加剂时,质量分数为6.0%时综合性能最好,此时膜的平均孔径为0.2104μm,最大孔径为0.2230μm,纯水通量为134.51 L/(m~2·h),水接触角为79.61°;质量分数相同时,添加乙二醇所得膜的纯水通量最大,添加异丙醇所得膜的水接触角最小。     

喷射沉积超高强铝合金热变形摩擦行为研究

以喷射沉积Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Sc-Ni铝合金为研究对象,分别在370和420℃研究4种不同润滑条件下圆坏压缩的摩擦行为,并与DEFORM-3D的数值模拟结果相对比.研究表明,采用纯铝+石墨+机油为润滑剂试样的摩擦系数最小,其值只有未加润滑剂时试样的1/4~1/5左右.在圆环最外边缘区域容易产生"单鼓形"或裂纹,边界模型中的摩擦系数大小是影响模拟结果的关键因素.     

齿轮传动最小油膜厚度分析及改善润滑的措施

根据弹性流体动力润滑理论,通过对齿轮传动中形成动压油膜的参数分析,得出齿面最小油膜厚度发生在小齿轮齿根与大齿轮齿顶开始啮合点的位置,认为应以此处的润滑状态作为齿面润滑状态的判断依据,同时给出了一些改善齿轮传动润滑状态的措施.     

GCr15球-盘点接触摩擦副的滑滚摩擦磨损特性研究

选用GCr15钢盘和GCr15球作为摩擦副,在NGY‐6纳米润滑膜测量仪上开展球‐盘点接触摩擦副在润滑状态下的滑滚摩擦磨损实验,研究不同接触应力、钢球转速、滑滚比等参数对摩擦副的摩擦因数、磨损形貌的影响规律．结果表明：当接触应力和钢球转速一定时,摩擦因数随着滑滚比的增大而逐渐增加后达到稳定状态;当滑滚比一定时,摩擦因数随接触应力的增大而逐渐增大;当钢球转速低于300 r／min时,摩擦因数随着钢球转速的增大而减小;当钢球转速高于300 r／min、接触应力大于0．84 GPa时,摩擦因数随着钢球转速的增大而呈增大趋势．Stribeck曲线表明：当滑滚比为0．01时,摩擦副处于流体动压润滑状态;当滑滚比为0．03时,润滑状态随Sommerfield参数的增加而从边界润滑过渡到混合润滑;当滑滚比分别为0．05、0．1、0．3、0．5时,润滑状态为边界润滑．滑滚比较小时,磨损机制以疲劳磨损为主,随着滑滚比的增大,磨损机制转变为磨粒磨损．     

Tribological properties of CrN coating deposited on 20CrMo against tin bronze

A CrN coating was deposited on the piston pin material 20CrMo. The tribological properties of 20CrMo and CrN coating against tin bronze QSn7-0.2 were compared by pin-on-disk tests under dry friction and oil lubrication, respectively. The cross-sectional morphologies and structures of the coating were characterized through scanning electron microscopy and X-ray diffraction. The hardness, elastic modulus, and adhesion strength of the coating were tested through nano-hardness and scratch tests. The wear tracks were tested with an optical profilometer, and wear volume was calculated. Under dry friction conditions, the CrN coating exhibited a significantly stable friction coefficient and a relatively lower wear rate against QSn7-0.2 at various temperatures compared with 20CrMo. The wear rate decreased by 98.5% at 700°C. Under poly-alpha-olefine lubrication, the CrN coating reduced the load effect on the friction coefficient. Under engine oil 5 W40 lubrication, the CrN coating improved the tribological properties under high speed and heavy load conditions. Simultaneously, the CrN coating changed the friction and heat flow with increasing temperature.     

面齿轮等温点接触弹流润滑分析

建立面齿轮等温点接触弹流润滑模型,通过F O R T R A N语言编程计算面齿轮的油膜厚度和压力;分析小齿轮转速、面齿轮所受载荷和润滑油黏度对面齿轮润滑特性的影响。研究结果表明:转速和润滑油黏度越大,油膜厚度也越大,而载荷越大油膜厚度越小;二次压力峰随转速和润滑油黏度的增大而越明显,但随载荷的增大而趋于消失。     

流体润滑下微小凹痕图案的摩擦特性研究

采用销-盘摩擦副接触方式在常温常压及液体润滑下,对不同密度的50μm和110μm大小的微小凹痕图案表面进行摩擦试验,探讨接触压力及滑动速度对不同大小以及密度的微小凹痕图案的摩擦性能影响,并利用Stribeck曲线分析在不同试验条件下不同密度的50μm和110μm大小的微小凹痕图案表面的摩擦特性.结果表明:降低摩擦中,不同的微小凹痕图案表面具有最佳的密度含量.即大小为50μm的微小凹痕图案中,密度为32.4%的微小凹痕图案表面的摩擦系数最低;大小为110μm的微小凹痕图案中,密度为19.8%的微小凹痕图案表面的摩擦系数最低.     

Friction Wearing Properties Research of High-silicon Aluminium Alloy Cylinder Sleeve

With tank special purpose lubricating oil, 100N, 200N and 800N loading force and different loading times, spray-formed high-silicon aluminium alloy and military superpower engine steel cylinder sleeve materials were used for comparative friction test and friction pair comparision test under simulated engine work condition. The results showed that, compared with steel cylinder sleeve materials, high-silicon aluminium alloy showed more excellent wearing resistance. The friction mechanism analysis of high-silicon aluminium alloy indicated that high-hardness particles in soft parent metal had determinative function, including wearing resistance and supporting ability when wearing happened. Dents on soft parent metal surface produced by friction could store oil and were helpful for lubrication. The friction trace analysis showed that, high-hardness particles in high-silicon aluminium alloy could produce friction trace on 42MnCr52 steel surface, which proved friction function of high-hardness particles in high-silicon aluminium alloy.     

车用发动机润滑油流动特性研究

为提高车用发动机的润滑效果,建立一套用于研究流体在管路中流动特性的实验系统.基于Bernoulli方程等,研究了三种润滑油的流动摩擦系数、管件出口流量系数、能量损失系数.研究表明,在雷诺数为10〈Re〈140范围内的流动特性参数实验系统是有效的和适用的,可以为预测和深入研究对应管路中流体的流动特性提供基础．     

润滑油极压抗磨添加剂的应用及发展预测

润滑油极压抗磨添加剂是润滑油的重要组成部分，随着润滑油极压抗磨添加剂的发展，润滑油的质量得到大幅度提高或改善.简要地概括了润滑油极压抗磨添加剂的发展现状和研究动态，对各种润滑油极压抗磨添加剂进行了比较和总结，并对其作用机理进行了分析和归纳.特别强调指出：常规的含硫、磷和氯添加剂在很长一段时间内仍是润滑油极压抗磨剂的主流，其复配研究和作用机理分析仍是润滑油添加剂研究的热点.并认为多功能化合物、纳米添加剂和新型环保型极压抗磨添加剂将是未来添加剂的发展方向.     

线接触流变弹流润滑的Reynolds方程及应用

将描述弹流接触区润滑油流变特性的流变模型归结为三类 导出了适用于第一、二类流变模型的线接触流变弹流润滑Reynolds方程 该方程可用于求解线接触流变热弹流润滑问题的油膜厚度、压力分布、牵曳系数等 以Bair Winer模型为例 ,应用多重网格方法 ,得到了线接触流变热弹流润滑问题的完全数值解     

Parametric analysis of mixed lubrication characteristics in work zone of strip rolling

A theoretical model for mixed lubrication with more accurate contact length has been developed based on the average volume flow model and asperity flattening model,and the lubricant volume flow rate and outlet speed ratio are determined by integrating differential equations based on rolling parameters.The lubrication characteristics at the roll-strip interface with different surface roughness,rolling speed,reduction and lubricant viscosity are analyzed respectively.Additionally,the average volume flow rates of lubricant under different rolling conditions are calculated and used to explain the change rule of lubrication characteristics.The developed scheme is able to determine the total pressure,lubricant pressure,film thickness and real contact area at any point within the work zone.The prediction and analysis of mixed lubrication characteristics at the interface is meaningful to better control the surface quality and optimize the rolling process.