MoS2涂层与CuAl10Fe3之间的摩擦性能研究

通过磁控溅射工艺将MoS₂制备在钢轴上,将该轴与CuAl10Fe₃铝青铜轴套一起安装到试验机上,在轴和轴套之间的间隙通过一定时间的润滑油后断油,然后试验对磨件在启动状态和乏油持久运行状态的摩擦性能。试验结果显示,对于启动和乏油持久运行两个工作条件,对磨件都具有较低的摩擦因数。     

镍合金增强MoS2基自润滑复合材料的组织与摩擦学性能

本文以Ｎｉ－Ｃｒ高温合金粉的ＭｏＳ２粉为原料，用热压法制成了镍合金增强ＭｏＳ２基自润滑复合材料，借助Ｘ射线衍射仪和扫描电镜，分析了材料的组织结构；用ＳＲＶ高温摩擦磨损试验机考察也材料在室温和２５０℃时的摩擦学性能。试验结果表明，Ｎｉ－Ｃｒ合金易与ＭｏＳ２反应，生成结构复杂的Ｃｒ（Ｎ）Ｍｏ２Ｓ４相。该反应物在室温下表现出较好的转移润滑特性，但在２５０ ℃时明显谈判。因此，要保证复合材料在室温和２５０     

Si/MoS2及C-Si/MoS2涂层在不同湿度条件下摩擦磨损性能

为了改善传统MoS_2涂层的摩擦学性能,利用中频直流磁控溅射技术在硅片和304不锈钢上沉积Si/MoS_2和2种不同碳含量的C-Si/MoS_2复合薄膜,利用扫描电镜(SEM)配备的EDS设备对薄膜的成分及厚度进行表征,利用真空摩擦磨损试验机(CSM)测试不同湿度条件下Si/MoS_2和C-Si/MoS_2的摩擦磨损性能。结果表明:2种不同碳含量的C-Si/MoS_2含有相似的Si含量,Si在薄膜中以单质的形式存在;Si/MoS_2薄膜随着湿度的增加,摩擦因数持续增加,同Si/MoS_2薄膜相比,掺碳量49.08%(原子分数)的C-Si/MoS_2薄膜摩擦性能得到优化,仅在24%湿度下摩擦因数高于纯Si/MoS_2薄膜;含碳量为49.08%的C-Si/MoS_2薄膜磨损程度最小,这是因为C在摩擦过程中易剪切滑移,与MoS_2耦合润滑,优化了薄膜的摩擦学性能;真空下,Si/MoS_2薄膜及C-Si/MoS_2薄膜的磨损机制为黏着磨损,而在不同湿度条件下,由于水蒸气和氧气的作用,Si/MoS_2薄膜及C-Si/MoS_2薄膜均会发生氧化磨损及磨粒磨损。     

LaF3与MoS2对镍铬基复合材料摩擦学特性的影响

利用粉末冶金方法制备了含不同LaF3和MoS2添加量的Ni-Cr基自润滑复合材料,对其组织和摩擦学性能进行了研究。结果表明,LaF3和MoS2的质量分数分别为5%和20%时,试样的摩擦磨损性能最好,即协同效应最优,从室温至700℃摩擦学测量表明复合材料具有较低摩擦因数;XRD、SEM、XPS、金相分析表明:摩擦作用下,在试样表面形成MoS2膜及在对偶件表面上形成MoS2转移膜是其减摩机制,高温下(400～700℃),MoS2受热氧化分解,Mo元素同基体生成氧化物NiMoO4、S元素与基体生成硫化物共晶体及与LaF3协同作用是复合材料摩擦因数进一步降低的原因。     

减摩剂及其协同效应对树脂基摩擦材料性能影响

采用焦炭、MoS₂和石墨作为减摩剂制备树脂基摩擦材料,通过正交试验和极差分析法,研究3种减摩剂对材料摩擦磨损性能的影响及其协同作用规律。结果表明:在实验用量范围内,焦炭能够提高材料整体摩擦因数,降低材料总磨损率;MoS₂能够降低材料中低温摩擦因数,提高高温摩擦因数,但材料的总磨损上升;石墨能够降低材料整体摩擦因数,对材料总磨损率影响不明显。以材料摩擦因数标准差为实验指标时,发现3种减摩剂之间存在强烈的协同作用,且作用程度随着温度的升高而加强,其中焦炭和石墨的协同作用最为强烈;以材料总磨损率为实验指标时,发现3种减摩剂之间的协同作用在中低温下变化趋势一致,在高温下变化趋势不同。     

聚四氟乙烯及其石墨和MoS2填充复合材料的摩擦学性能研究

利用往复式摩擦磨损实验机,对聚四氟乙烯(PTFE)及石墨和MoS2填充的PTFE复合材料的摩擦磨损性能进行了实验,考察了载荷、速度以及对摩时间的影响,并利用光学显微镜对PTFE复合材料的摩擦磨损表面进行了观察。结果表明,填加了石墨和MoS2的PTFE,由于石墨和MoS2一方面起到了润滑作用,另一方面阻止了PTFE带状大面积破坏,因而使得PTFE的摩擦因数降低,耐磨性提高。加入石墨和MoS2后PTFE的磨损机制由以犁沟效应和粘着磨损为主变为以磨粒磨损为主。     

等离子喷涂Cr3C2/MoS2复合自润滑涂层的摩擦学性能

等离子喷涂工艺作为一种表面强化方法,已广泛应用于耐磨、减摩、耐蚀和耐高温等功能涂层的制备.采用等离子喷涂技术,在Q235钢表面制备Cr3C2和Cr3C2/MoS2复合自润滑涂层.对涂层的耐磨特性进行摩擦磨损实验研究,测定显微硬度,并分析涂层的微观结构和物相组成.结果表明,Cr3C2及Cr3C2/MoS2复合涂层的表面硬度平均提高近9倍;在室温干摩擦条件下,Cr3C2型喷涂层的抗磨性能比Q235基体有大幅度提高,加入一定量的MoS2即可维持Cr3C2型涂层的高硬度和抗磨损性能,又可有效降低摩擦因数.     

花状与球状MoS2对PAO15润滑油摩擦学性能的影响

为改善低黏度PAO15润滑油的摩擦学性能,通过水热法制备球形与花状MoS_2颗粒,采用X射线衍射仪(XRD)与扫描电子显微镜(SEM)对所制备的MoS_2颗粒进行表征。制备球形与花状MoS_2改性的PAO15油,利用四球摩擦试验机对比研究2种形貌MoS_2在不同用量条件下对PAO15油摩擦学性能的影响。采用光学显微镜、表面轮廓仪、扫描电子显微镜(SEM)与能谱仪(EDS)对磨痕表面进行表征。结果表明:制备的球形与花状MoS_2晶型均较好地符合MoS_2的晶型,掺杂至PAO15油中均能够提升其摩擦学性能,使其摩擦因数降低;随着MoS_2颗粒添加量的增加,PAO15油摩擦学性能有所提升,在质量分数为1.0%时达到最优;花状MoS_2具有更大的比表面积,其对PAO15油抗磨损性能的提升优于球形MoS_2,形成的转移膜能够更好地起到隔离摩擦表面的作用。     

MoS2-Zr复合薄膜的结构及摩擦特性研究

采用中频磁控溅射技术及多弧离子镀相结合的复合镀膜工艺,在硬质合金YT14基体上制备了MoS2-Zr复合薄膜.观察了MoS2-Zr复合薄膜表面及截面形貌,测试薄膜的厚度、结合力和显微硬度,进行摩擦磨损试验,并分析薄膜的摩擦磨损机理.结果表明,制备的MoS2-Zr复合薄膜结构致密,性能明显优于MoS2薄膜;厚度由2.0μm提高到2.5μm,结合力由28N提高到60N,显微硬度由280HV提高到900HV.MoS2-Zr复合薄膜的摩擦特性明显优于MoS2薄膜.MoS2薄膜磨损初始阶段摩擦因数只有0.06,在磨程15m后摩擦因数升到0.4.而MoS2-Zr复合薄膜的摩擦因数磨损初始阶段可达0.08,直到磨程60m摩擦因数达到0.4.薄膜的摩擦磨损过程主要是薄膜的剥落和转移的过程,复合薄膜由于结合力和硬度的提高,能够延缓薄膜的剥落及转移,提高薄膜的摩擦特性,延长薄膜的减摩润滑时间.     

磁控溅射MoS2/Ni复合膜的制备及其摩擦性能

采用磁控溅射法制备了MoS2/Ni复合膜,同时对影响膜层性能的工艺参数进行了初步探讨,并对复合膜进行了成分与结构分析以及摩擦试验.结果表明:在本试验工艺参数(本底真空度为7.0×10-4 Pa,沉积气压为0.5 Pa,溅射功率为160 W,溅射氩气流量为80 cm3/s,靶基距为60 mm,基片温度为70℃)下制备的MoS2/Ni复合膜能够大大降低不锈钢等基底表面的摩擦因数,并且在高速重载的条件下具有更低的摩擦因数和更小的摩擦因数波动值.     

MoS2／Zr复合涂层高速钢刀具的切削性能研究

采用中频磁控溅射和多弧离子镀相结合的工艺在M2高速钢麻花钻表面沉积制备了MoS2/Zr复合涂层,考察了复合涂层的表面形貌及力学性能,在干式切削条件下研究了复合涂层刀具钻削45钢的切削性能.结果表明,与纯MoS2 涂层相比,MoS2/Zr 复合涂层的硬度显著提高,与无涂层高速钢刀具相比,MoS2/Zr复合涂层刀具的切削能力提高了约4倍.复合涂层的存在使得刀具主切削刃的后刀面磨损量明显减小,刀具的黏结磨损和磨粒磨损程度显著降低.MoS2/Zr复合涂层刀具后刀面和横刃的磨损形式主要为涂层的分层剥落,同时伴随有一定程度的黏结磨损和磨粒磨损.     

MoS2/Ti复合固体润滑膜的力学性能与摩擦特性

采用非平衡磁控溅射法在9Cr18轴承钢基底上制备了厚度约3μm的MoS2/Ti复合固体润滑膜,基于球形压头纳米压痕试验,采用连续刚度法对MoS2/Ti复合固体润滑膜的力学性能进行研究,探究MoS2/Ti复合固体润滑膜力学性能随压痕深度的变化规律;根据压痕试验载荷-位移曲线,采用Hertz接触理论计算MoS2/Ti复合固体润滑膜的弹性模量并与试验结果进行对比;利用CSM摩擦试验机对低速、低载下MoS2/Ti复合固体润滑膜的摩擦特性进行研究;基于压痕试验提出了一种能够更准确计算钢球加载时MoS2/Ti复合固体润滑膜接触应力的方法,并计算了摩擦试验不同载荷下的接触应力。结果表明:MoS2/Ti复合固体润滑膜的力学性能和摩擦特性都会受到表面形貌的影响;除表面初始压入阶段外,MoS2/Ti复合固体润滑膜的弹性模量和接触刚度都随着压痕深度的增大而增大;滑动速度和载荷共同影响MoS2/Ti复合固体润滑膜的摩擦特性。     

靶功率对射频磁控溅射制备MoS_2-Sb_2O_3复合薄膜结构和性能的影响

采用射频磁控溅射技术制备MoS2-Sb2O3复合薄膜,研究靶功率对薄膜性能和结构的影响。利用XRD、XRF分析薄膜的成分和结构,用CSM薄膜综合性能仪测试薄膜的硬度及附着力,通过承载力试验测试薄膜的承载性能,使用真空球-盘摩擦试验机测试真空和大气下薄膜的摩擦因数及耐磨寿命。结果表明:使用射频磁控溅射制备的MoS2-Sb2O3复合薄膜具有准非晶结构,其薄膜结构和成分受沉积时的靶功率影响;MoS2-Sb2O3复合薄膜在真空下具有比大气下更稳定的摩擦学性能,更长的耐磨寿命;提高溅射原子能量能有效地提高MoS2-Sb2O3复合薄膜的承载性能,减少薄膜的内应力,提高薄膜的附着力,提高薄膜的耐磨寿命。     

纳米CaCO3半金属摩擦材料摩擦磨损性能的研究

使用定速摩擦试验机研究了纳米CaCO3对半金属摩擦材料性能的影响。结果表明：在半金属材料中，用纳米CaCO3代替普通的CaCO3粉体，在混料过程中，纳米CaCO3粒子粘附在其他颗粒和钢纤维表面上，热压成型过程中，作为粘结剂的树脂材料与这些材料之间的结合强度降低。在摩擦过程中，造成表面颗粒在剪切力的作用下，很容易与基体脱离，从而使得摩擦材料的摩擦因数偏小，而磨损率却大大增加。     

石墨烯/MoS2复合涂层多环境下的摩擦学性能

以MoS2作为润滑剂,以石墨烯(GE)作为润滑添加剂,采用喷涂法在GCr15钢样片表面制备不同含量的GE/MoS2复合涂层.利用HSR-2M型高速往复式摩擦磨损试验机测试涂层在干摩擦及海水环境中的摩擦磨损性能,并分析了磨痕形貌及磨损机制.结果表明:添加适量石墨烯可明显改善MoS2涂层的摩擦磨损性能,且海水环境中涂层的摩...     

载流下MoS2/Ag纳米复合薄膜摩擦学性能

MoS₂基纳米复合薄膜具有良好的摩擦学性能,但较差的导电性能限制了其在载流条件下作为润滑材料的应用。为提高MoS₂基纳米复合薄膜的导电性能,采用非平衡磁控溅射系统沉积2种不同Ag含量的MoS₂/Ag纳米复合薄膜,并在不同的电流条件下研究MoS₂/Ag纳米复合薄膜与GCr15钢球对摩时的摩擦学性能。结果表明：在载流下2种MoS₂/Ag纳米复合薄膜表现出相似的摩擦性能,而低掺杂MoS₂/Ag薄膜具有更佳的耐磨性能,这归因于低掺杂MoS₂/Ag薄膜具有较好的力学性能;无载流时,MoS₂/Ag纳米复合薄膜在摩擦过程中生成的氧化物颗粒增加了磨损、降低了润滑性,磨损机制主要为磨粒磨损;电流小于0.5 A时,电流促进了转移膜形成,使得摩擦因数降低,但磨损率增加,磨损机制主要为黏着磨损;当电流大于0.5 A时,由于电弧烧蚀加速了薄膜的磨损,磨损机制主要为磨粒磨损、黏着磨损和电弧腐蚀磨损。     

Friction and wear behaviors of MoS2/Zr coated HSS in sliding wear and in drilling processes

MoS2 metal composite coatings have been successful used in dry turning, but its suitability for dry drilling has not been yet established. Therefore, it is necessary to study the friction and wear behaviors of MoS2/Zr coated HSS in sliding wear and in drilling processes. In the present study, MoS2/Zr composite coatings are deposited on the surface of W6Mo5Cr4V2 high speed steel(HSS). Microstructural and fundamental properties of these coatings are examined. Ball-on-disc sliding wear tests on the coated discs are carried out, and the drilling performance of the coated drills is tested. Test results show that the MoS2/Zr composite coatings exhibit decreases friction coefficient to that of the uncoated HSS in sliding wear tests. Energy dispersive X-ray(EDX) analysis on the wear surface indicates that there is a transfer layer formed on the counterpart ball during sliding wear processes, which contributes to the decreasing of the friction coefficient between the sliding couple. Drilling tests indicate that the MoS2/Zr coated drills show better cutting performance compared to the uncoated HSS drills, coating delamination and abrasive are found to be the main flank and rake wear mode of the coated drills. The proposed research founds the base of the application of MoS2 metal composite coatings on dry drilling.