ZDDP润滑铜摩擦副表面膜的机制

运用摩擦学实验与表面分析相结合的方法,考察了以二烷基二硫代磷酸锌（ＺＤＤＰ）润滑的铜摩擦副表面膜,分析了表面膜中主要元素的存在状态和ＺＤＤＰ的减摩作用机制,研究结果表明：ＺＤＤＰ在铜摩擦副表面形成了由有机化合物和无机化合物共存的反应膜,该膜具有良好的减摩抗磨性能,可有效减小摩擦磨损;此外,ＺＤＤＰ还可通过对摩擦副表面的改性,增强其减摩抗磨性能。     

有机钼作为摩擦改进剂的应用

油溶性有机钼作为摩擦改进剂具有优良的减摩和抗磨性能,保证了机械部件在各种苛刻条件下安全稳定的运转,其作用机理是添加剂在摩擦作用下,在摩擦表面热分解形成了MoS2为主的摩擦表面保护膜,从而大幅度地提高了摩擦副的减摩抗磨性能并延长其服役寿命.回顾了有机钼的发展历史,介绍了摩擦学研究现状,同时展望了油溶性有机钼作为润滑油添加剂的应用前景.     

含钐纳米粒子的抗磨减摩性能研究

用溶剂取代干燥法制备了粒径为20－40mm的纳米晶硼酸钐粒子,并用TEM及XRD对该产物进行了表征。用四球机及环块摩擦磨损试验机测定了纳米硼酸钐作润滑油添加剂的摩擦这性能,研究发现：纳米硼酸钐的加入,能有效提高500SN基础的抗磨减摩性能及承载能力,且纳米硼酸钐的加入量有一最佳值,超过此量,含纳米粒的润滑油摩擦学性能下降,纳米硼酸钐的摩擦学作用,机理是在摩擦表面形成沉积膜和渗透膜,沉积膜和渗透膜的共同作用使润滑油的摩擦学性能提高。     

纳米TiO2添加剂的摩擦学性能研究

采用油酸对纳米TiO2粒子进行了表面修饰,利用HQ-l摩擦磨损试验机和四球试验机考察了纳米TiO2的摩擦学性能,并探讨了其减摩抗磨机理.试验结果表明:适当添加修饰后的纳米TiO2,能有效提高400SN基础油的减摩抗磨性能和承载能力.     

硼酸盐添加剂的抗磨机理研究

通过在环块式磨损试验机和点接触摩擦磨损试验机上对加入硼酸盐添加刘的润滑油进行了边界润滑下摩擦学参数的测量和分析,并用俄歇电子能谱(AES)对磨痕表面进行了元素成分及其相对原子浓度比的分析,证实了硼酸盐添加剂具有较小的减摩作用和良好的抗磨性能;发现磨痕表面元素的相对原子浓度比随着摩擦条件的变化而变化。研究认为,硼酸盐添加剂的抗磨性能主要是由于硼酸盐粒子吸附和/或沉积在金属表面上的微球润滑层和易在表面生成化学反应膜所引起。     

润滑油添加剂分散纳米铜的摩擦学性能

采用常规润滑油添加剂作为纳米铜粉的分散剂，在不破坏润滑油原有其他性质的基础上，用MMW-1型四球磨损试验机和MS-800型实验机考察其摩擦学性能，并对磨损表面的形貌及成分进行了分析．结果表明：纳米铜使润滑油的减摩抗磨性能进一步得到提高．承载能力的测试结果表明，常规添加剂在低载下能起到一定的作用，高载下则失效；而纳米铜在高载下对抗压能力的提高更为明显．特别是在失油条件下，纳米铜在摩擦副表面发生冶金结合，使磨斑直径减少了一半，表现出优异的减摩抗磨性能．     

粘结石墨基固体润滑涂层的微动摩擦磨损性能

为了探讨粘结石墨基固体润滑涂层的微动摩擦磨损性能的作用机理,使用SRV微动摩擦磨损试验机对粘结石墨基固体润滑涂层在微动试验条件下的摩擦学性能以及抗承载能力进行研究,对其磨痕形貌和对偶转移膜进行分析。研究结果表明：粘结石墨基固体润滑涂层的磨损率随着试验载荷和摩擦速度的增大而减小;而摩擦因数随着试验载荷增大而减小,随摩擦速度增大而缓慢增大;在微动摩擦过程中,高载高速可以促进高质量转移膜在对偶表面形成,从而使得粘结石墨基固体润滑涂层具有良好的抗承载能力和优异的抗磨减摩性能。     

PTFE和MoS_2填充尼龙复合材料摩擦行为研究

以注塑成型法制备了聚四氟乙烯(PTFE)和MoS2填充PA1010复合材料,采用M-2000磨损试验机考察了复合材料与45钢对摩时的摩擦磨损性能,并利用扫描电子显微镜(SEM)分析了PA复合材料磨损表面及其偶件表面转移膜形貌。研究结果表明:PTFE填充PA1010可显著改善尼龙复合材料的摩擦磨损性能。PTFE质量分数为25%时,复合材料的摩擦学综合性能最佳。PTFE和MoS2共同填充PA1010时,复合材料的摩擦因数和磨损率随着PTFE含量的减少、MoS2含量的增加,整体呈现增大趋势,其中PA+20%PTFE+5%MoS2复合材料的减摩抗磨性能较好。在正常工作条件下(0.21-0.42 m/s,100-300 N),PA+25%PTFE复合材料的抗磨性优于相同条件下PA+20%PTFE+5%MoS2复合材料,但PA+20%PTFE+5%MoS2复合材料具有更宽的速度适用范围。PA复合材料的摩擦磨损性能与其在偶件表面形成的转移膜的特性有重要关系,转移膜的厚度大小、分布均匀状况以及和偶件的结合强度都会对复合材料的减摩抗磨性能产生影响。     

纳米TiO2添加剂的摩擦学性能研究

采用油酸对纳米TiO2粒子进行了表面修饰，利用HQ-1摩擦磨损试验机和四球试验机考察了纳米TiO2的摩擦学性能，并探讨了其减摩抗磨机理。试验结果表明：适当添加修饰后的纳米TiO2，能有效提高400SN基础油的减摩抗磨性能和承载能力。     

纳米碳酸钙作为液压油添加剂的摩擦学性能

纳米碳酸钙是一种重要的工业原料,用途广泛.它作为一种生活中常见易得的化合物,所以碳酸钙作为液压油的添加剂具有十分广泛的研究意义.为了研究纳米碳酸钙颗粒作为润滑油添加剂的润滑摩擦学性能,充分发挥其抗磨减摩效果,采用CFT-1型材料性能测试仪对比研究了不同载荷下不同含量的纳米碳酸钙粒子作为液压油添加剂的摩擦学性能.数据3,不同含量的纳米碳酸钙作为液压油添加剂的抗磨减摩性能不同.重载荷下的数据比较稳定.纳米碳酸钙在一定程度上可以提高液压油的抗磨减摩性能,这是由于在磨痕表面形成了一层保护膜,起到了良好的抗磨减震效果.     

水环境下二硫化钼/聚四氟乙烯复合材料与石英玻璃的超润滑摩擦学特性

采用M-200型摩擦磨损试验机,对比研究了几种填充PTFE复合材料与石英玻璃对磨时,在水润滑、低速、较高载荷条件下的摩擦学特性。结果表明:在水润滑条件下,MoS2/PTFE复合材料与石英玻璃对磨时的摩擦系数可低于0.005,表现出超润滑摩擦特性,而且具有稳定的摩擦系数和很低的磨损率。石英玻璃所具有的优良表面特性和优异的亲水性是实现超润滑的关键。当添加高硬添料时,石英玻璃表面容易受到破坏,导致摩擦学性能下降。     

High temperature tribological behaviors of nano-diamond as oil additive

The tribological behaviors of the nano-diamond particles including the nano-diamond and the nano-diamond modified were studied at high temperature using SRV multifunctional test system. The worn steel surfaces were analyzed by means of X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The results show that nano-diamond particles can obviously improve the antiwear and friction reducing properties of the base oil at high temperature and the high load. The friction coefficient of the nano-diamond is very low at 200 °C when the test load is not more than 20 N. This tribological behaviors should attributed to the similarly to “ball bearing” lubrication action of the nano-diamond particles, so the movement between tribological pairs become sliding/rolling. The nano-diamond modified by dimer ester possesses excellent antiwear and friction reducing performance at 500 °C and load 500 N. The tribochemical reaction film between the nano-diamond particles and the renascent wear surface plays dominating lubrication role and the presence of the dimer ester on the rubbing surface can be propitious to form lubrication film containing nano-diamond on the worn surface at high temperature and high load. Foundation item: Project (51489020605JS9105) supported by National Key Laboratory for Remanufacturing     

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-块摩擦实验机探究四种不同载荷条件下改性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）和非接触光学三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0.02m/s升到3.59m/s时,改性复合材料的动摩擦系数波动幅度与静摩擦系数均呈现大幅下降趋势,粘-滑现象（Stick-Slip Phenomenon）减弱,摩擦系数波动归于平稳;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,填充比例为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1.25×10-6mm3/(Nm)降至0.4×10-6mm3/(Nm)。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/橡胶复合材料与一定工况压力下的对偶钢环组成的摩擦配副能改善摩擦环境,减轻粘-滑现象,有利于减小材料的磨损。     

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.     

The Tribological Properties of the Hot-extrusion Nylon Coating in the Oil Well Environment

1　IntroductionMechanicaloilextractionistheprimarymannerofoilextractionthroughouttheworld .About 90 %oftheoilwellsusemachinetoexploitpetroleumintheworld ,about80 % - 85 %employsuckerrod .Inchina ,about 90 %oftheoilwellsusesuckerrod .Anewtypeofpetroleumequipment,theflexiblecontinuoussuckerrod ,hasaverypromisingapplicationprospect ,becauseitcanfullyexhibititsuniqueexcellenceovermachineoilextraction .Com paredwiththeconventionalsteelcompoundsuckerrod ,ithassomeoutstandingproperties ,includingenh…     

TC4钛合金表面微织构干摩擦特性

为改善TC4钛合金表面摩擦学性能,采用皮秒紫外激光技术在TC4钛合金表面加工了3种形状的微织构。使用多功能摩擦磨损试验机研究了织构化TC4钛合金在多接触条件下的摩擦学特性,并采用显微硬度仪、扫描电镜、激光共聚焦显微镜对织构化TC4钛合金的表面硬度、表面粗糙度、磨痕三维轮廓和磨痕形貌等进行分析。结果表明,织构化TC4表面硬度提升约60%,其中三角形凹坑织构表面综合硬度最高;微织构能有效降低TC4表面接触过程的摩擦系数,其中圆形与矩形织构摩擦系数最低,较无织构表面减少约10%;微织构能捕获磨屑,减少磨粒磨损,提高耐磨性能,相同接触条件下,织构化试样磨损量减少了50%;当载荷一定时,速度增加可使织构化TC4表面摩擦系数降低;当摩擦速度一定时,载荷降低可导致织构化TC4表面摩擦系数降低。本研究可为提升钛合金表面摩擦学性能提供研究思路,减少钛合金因摩擦磨损造成的损失与事故。     

Tribological Properties of MoSi2 Against AISI10045 Steel Under Sliding Friction

MoSi2 samples were prepared by a self-propagating high-temperature synthesis （SHS） and a hot-press technique. The sliding friction and wear properties of intermetallic MoSi2 against AISI10045 steel under dry friction and oil lubrication conditions were investigated with a MRH-5A type ring-on-block friction and wear tester. The elemental composition, microstructure and worn surface morphology of the MoSi2 material were observed and analyzed by means of scanning electron microscopy （SEM） and X-ray diffraction （XRD）. The synthetic parameter pv value reflecting friction work, was used to discuss the tribological properties of MoSi2 material. The results show that 1） oil lubrication can obviously improve the tribological properties of MoSi2, 2） the bigger the pv value, the greater the antifriction and the abrasive resistance of MoSi2 under oil lubrication, 3） with an increase in the pv value, the wear mechanism of MoSi2 material under dry sliding friction is the fatigue fracture and adhesive wear and 4） under oil lubrication the wear mechanism is mainly fatigue pitting.     

聚四氟乙烯填充PA1010的摩擦磨损性能研究

以注塑成型法制备了聚四氟乙烯(PTFE)填充PA1010复合材料,利用M-2000磨损试验机测试了该复合材料与GCr15轴承钢对摩时的摩擦磨损性能,并用扫描电子显微镜(SEM)观察了试样磨损表面形貌.结果表明:PTFE填充PA1010可显著改善尼龙复合材料的摩擦磨损性能.w(PTFE)为25%时,复合材料的摩擦学综合性能最佳.复合材料的摩擦系数和磨损体积随施加载荷、滑动速度的增加分别呈现降低和增加的趋势.在200 N载荷下,复合材料磨损主要为磨粒磨损;在400 N载荷下,磨损表现为黏着磨损和磨粒磨损共同作用.在滑动速度为0.21 m/s时,材料摩擦表面因挤压发生塑性流变,其磨损机理为磨粒磨损;在滑动速度为0.84 m/s,复合材料因热疲劳和应力疲劳发生剥层,磨损机理转变为疲劳剥层磨损.     

激光处理非光滑凸包表面的耐磨性试验

采用试验优化技术中的均匀设计方法进行了影响凸包非光滑表面耐磨性的多因素复杂试验。通过用统计分析软件SPSS(StatisticalPackagefortheSocialScience)处理试验数据 ,得出了激光处理仿生非光滑凸包表面耐磨的多因素回归方程。试验证明 ,速度、负荷、时间和凸包圆周方向的距离对耐磨性有显著影响 ,凸包轴向的距离对耐磨性影响不大。