自润滑复合镀层的研究现状及进展

自润滑复合镀技术是制备具有减摩性能复合材料的一种新途径。指出了制备自润滑复合镀层的两种常用方法为复合电镀和复合化学镀法，并概括了各自的特点。详述了Ni-P-PTFE、Zn-PTFE、Ni-MoS2是以及纳米自润滑复合镀层的研究现状，讨论了影响自润滑复合镀层结构与性能的各种因素。     

镍基自润滑复合镀层的研究进展

复合镀层由于具有优异的耐磨性、耐蚀性、自润滑等性能而受到广泛关注.采用电沉积或化学镀可以获得复合镀层,复合电镀也是制备复合材料的一种重要方法.本文主要对近几年国内外在镍基自润滑复合镀层方面取得的研究成果进行了概述.     

Ni-P-PTFE自润滑镀层的耐磨性能及其增强机理研究

采用化学复合镀技术将纳米聚四氟乙烯(PTFE)微粒沉积到化学镀Ni-P镀层中。扫描电镜(SEM)表明:镀层内PTFE微粒分散均匀,与Ni-P镀层结合紧密。摩擦磨损实验表明:在100N作用下,Ni-P-PTFE镀层的摩擦因数约为0.03,具有良好的摩擦学性能。热处理后的摩擦磨损实验表明:经热处理后,镀层仍具有较低的摩擦因数和良好的耐磨性能。     

Cr–C/h-BN 自润滑复合镀层的制备与摩擦学性能

在三价铬Cr–C镀液中添加1~5 g/L的h-BN自润滑微粒,运用直流电沉积技术在Q235碳素结构钢基体上制备了Cr–C/h-BN复合镀层。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计、摩擦磨损试验机等设备分析了h-BN微粒添加量、电流密度等工艺参数对镀层组织和性能的影响。结果表明:在电流密度20 A/dm2,h-BN添加量3 g/L的条件下,可获得h-BN微粒体积分数为6.15%的复合镀层。h-BN微粒的添加改善了Cr–C合金镀层的耐磨性,Cr–C/h-BN复合镀层在室温干摩擦条件下的磨损率减少了22%,平均摩擦因数由原先的0.49降低至0.31。     

汽车发动机用材表面自润滑复合镀层的制备及性能

采用复合电镀方法,在汽车发动机用材表面制备了自润滑Ni-MoS_2复合镀层。以Ni-MoS_2复合镀层为研究对象,运用正交试验方法,研究了电流密度、MoS_2微粒的质量浓度和超声波功率对镀层磨损量和磨损率的影响规律。通过极差和方差分析,得到了三个工艺参数对镀层磨损量和磨损率影响的主次顺序及显著性水平,确定了最优参数组合。通过追加实验进行了相关验证。结果表明:采用最优参数组合制备的Ni-MoS_2复合镀层的耐磨性明显优于中碳钢基体的耐磨性。     

Q235B钢表面自润滑复合镀层的制备与性能

在Q235B钢表面制备了Ni-PTFE自润滑复合镀层。研究了工艺参数对镀层中PTFE的质量分数的影响。在此基础上,探索了镀层中PTFE的质量分数与镀层摩擦因数的关系,并讨论了PTFE的质量分数对镀层表面机械混合膜形成的影响,以及机械混合膜的作用机制。结果表明:当镀层中PTFE的质量分数较低时,难以形成连续的机械混合膜,故镀层的摩擦因数较高;当镀层中PTFE的质量分数较高时,可以形成很薄且连续的机械混合膜,有效地降低了镀层的摩擦因数。     

成分构成对复合自润滑材料摩擦学性能的影响

在MPX-2000摩擦磨损试验机上,用环盘式摩擦副测量了不同成分的金属塑料复合自润滑材料与45#钢在干摩擦条件下的摩擦磨损特性.结果表明:在载荷为200 N,滑动速度为200 r/min时,摩擦因数随聚四氟乙烯(PT-FE)用量的增加而减小,当PTFE体积分数超过20%时,摩擦因数下降趋缓;金属塑料复合自润滑材料的磨损率,随PTFE用量的增加.先减小后增加;当PTFE在PEEK/PTFE共混物中的体积分数为10%～20%时,摩擦学性能最佳.     

摩擦电喷镀Ni—Co—MoS2复合镀层结构与摩擦学性能

采用摩擦电喷镀技术制备Ni-Co—MoS2复合镀层，系统试验研究了复合镀层结构与摩擦学性能。结果表明：含MoS2微粒的复合镀层与基体结合良好，基质金属密实，无明显裂纹，MoS2微粒均匀地分散在镀层中；MoS2微粒的减磨作用，可有效改善镀层的耐磨性。     

非晶纳米复合镀层的摩擦学性能

对纳米陶瓷微粒及自润滑纳米粉改性的非晶纳米复合镀层的摩擦学性能进行了综述.分析了纳米陶瓷微粒ZrO2、SiC、Al2O3及具有自润滑性能的纳米MoS2、PTFE、碳纳米管(CNTs)改性的复合镀层的摩擦学行为,发现具有自润滑性能的复合镀层具有较好的摩擦学性能.     

（Fe—Ni）—MoS2自润滑复合镀层的制备及性能研究

在酸性氯化物电解液中进行了ＭｏＳ２微粒与铁、镍共沉积的试验，确定了制备（Ｆｅ－Ｎｉ）－ＭｏＳ２复合镀层的最佳工艺参数。对所得到的复合镀层的摩擦磨损特性进行了研究。结果表明：铁镍合金镀层中弥散分布着６．４１ｗｔ％的ＭｏＳ２微粒后，与Ｆｅ－Ｎｉ合金镀层，４５＾＃淬火钢和球墨铸铁相比，其摩擦系数和损率显著降低，镀层的摩擦磨损性能得到改善。     

蛇纹石/La复合粉体的制备及其摩擦性能

分别采用水溶液沉淀法和乙醇溶液沉淀法制备了蛇纹石/La复合粉体,并分别在120℃（脱除吸附水）和700℃（蛇纹石脱除羟基）对复合粉体进行了干燥和煅烧热处理。利用X射线衍射法、扫描电子显微镜、能谱分析表征了复合粉体的物相组成、微观形貌。利用MM-10W型多功能摩擦磨损试验机对复合粉体的摩擦性能进行了评价。结果表明：蛇纹石/La复合粉体中,La化合物呈纳米颗粒,并包覆在蛇纹石表面;700℃煅烧将导致蛇纹石/La复合粉体物相变化和摩擦性能变差;120℃干燥处理的蛇纹石/La复合粉体具有良好的减摩-抗磨性能,摩擦因数较未添加者降低22.48%以上。     

自润滑微胶囊的制备及LLDPE基复合材料的摩擦性能

以聚砜为壁材,润滑油为芯材,采用溶剂挥发法制备了自润滑微胶囊,考察了芯壁比对微胶囊芯材含量和壁厚的影响。所制备的微胶囊具有高的热稳定性,初始降解温度为240℃,平均粒径为130 μm,壁厚约5 μm, 芯材含量占微胶囊质量分数的53.25%。将制得的微胶囊添加到线性低密度聚乙烯（LLDPE）基体中,制得LLDPE基自润滑复合材料,对其摩擦磨损性能进行了测定,揭示了自润滑机理。结果表明,当润滑油微胶囊添加量为LLDPE质量分数的20%时,LLDPE基功能化自润滑复合材料的摩擦系数最低,磨损率最小,相较于纯LLDPE分别降低了24.8%和65.3%。     

碳纤维增强尼龙复合材料的摩擦性能研究

根据碱催化阴离子聚合原理 ,制备了连续长碳纤维增强单体浇铸尼龙复合材料 (简称CL/PA)。在MM -2 0 0型磨损试验机上考察了碳纤维含量和试验条件对其摩擦性能的影响 ,并利用扫描电子显微镜对其摩擦性能和磨损机制进行了考察。分析结果表明 :碳纤维的体积分数在 35 %左右时增强效果最好 ,CL/PA复合材料的摩擦系数和磨损率随着载荷的增加而减小。其磨损机制主要表现为粘着磨损和碳纤维的破碎和磨平的特征     

聚甲醛的合金化及复合增强研究

介绍聚甲醛（POM）合金化及复合增强等方面研究的进展。在合金化方面,论述了POM难于合金化的原因、传统型POM／PUR－T合金的现状、POM合金化的新方法及其相容化机理等;在复合增强方面,论述了使用长玻纤、碳纤维、短玻纤、玻璃微珠、滑石粉或酞酸钾晶须等对POM进行复合增强的目的、复合体系的性能及特点等。     

电刷镀n-Al2O3/Ni-Co镀层组织与性能的研究

针对镀硬铬中污染环境和危害人体健康的六价铬,为实现清洁生产,改善生态环境,开展了电刷镀n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层的研究。测试了纳米微粒的质量浓度对n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层表面形貌和硬度的影响;并对比了n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层和硬铬镀层的硬度、耐磨性能和抗高温氧化性能;利用XRD测定了n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层的结构和晶粒尺寸。研究结果表明:纳米微粒的质量浓度为20 g/L时,镀层具有最优的表面形貌和硬度;室温条件下,n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层的硬度和耐磨性能都明显优于硬铬镀层的;高温条件下,n-Al2O3/Ni-Co纳米复合镀层的抗高温氧化性能与硬铬镀层的相当。     

金属/PES复合自润滑材料的制备及摩擦学性能研究

提出一种新金属/聚醚砜(PES)复合材料。用镶嵌、喷涂和机械共混-模压成型法制备了金属/PES复合自润滑材料。通过摩擦磨损实验对材料在干摩擦条件下的摩擦学性能进行了研究,考察载荷、转度对材料摩擦性能的影响;并用SEM对磨损表面进行了观察和分析,探讨了复合材料的磨损机制。结果表明,用镶嵌、喷涂和机械共混-模压成型法能制得摩擦学性能优良的复合材料;在干摩擦实验的载荷范围内,复合材料的摩擦因数和磨损量随转速的增加不断增大,随载荷的增加不断减小;复合材料的磨损机理发生了由犁削、磨粒磨损向黏着磨损的转变。     

镀锌板自润滑涂层的研究进展

镀锌板自润滑涂层是在镀锌板表面涂覆具有润滑性的涂层,在冲压、成形等机械加工过程中不需在锌板表面涂润滑油,可直接使用,具有良好的润滑性和耐腐蚀性能。综述了镀锌板自润滑涂层的特点、制备工艺、成膜机理,介绍了镀锌板的有机自润滑涂层和无机自润滑涂层。     

膨润土-高吸水性复合材料复合机理的初探

采用水溶液共聚法制备了膨润土-高吸水性复合材料.通过IR,DSC,TG和生物光学显微镜等测试方法对高吸水性复合材料进行了初步表征,并根据测试分析的结果初步探讨了其复合机理:复合材料是由丙烯酰胺和丙烯酸在引发剂过硫酸铵、交联剂N,N'-亚甲基双丙烯酰胺共同作用下共聚合成,膨润土微粒粘附在高分子网络结构的极性官能团上.