Gr和SiC混杂增强铝基复合材料与铸铁的摩擦磨损性能对比

对比研究了碳化硅（ＳｉＣ）,石墨（Ｇｒ）混杂增强铝硅合金复合材料（Ａｌ－Ｓｉ／ＳｉＣ＋Ｇｒ）与铸铁,以及基体铝硅合金的干磨擦磨损性能。     

SiC颗粒增强铝基复合材料的摩擦磨损性能

制备了不同粒度和含量siC的铝基复合材料,与santana2000轿车用HFM605型非金属摩擦片材料配成摩擦副,于不同压力和速度条件下在MM-200型摩擦磨损试验机上进行干摩擦试验,研究了其摩擦磨损性能。结果表明:摩擦因数随摩擦压力的增大而下降;比较而言,在高速高压时摩擦因数最低;复合材料中SiC粒度和含量对摩擦因数影响不大;随着siC粒度减小、含量增大,复合材料的耐磨性能逐渐提高;热处理可以明显提高复合材料的摩擦因数和耐磨性能。     

铜基复合制动材料摩擦磨损性能研究进展

我国高速列车的不断提速,对制动盘材料的性能提出了更高的要求。铜基复合制动盘材料由于具有高比刚度、高比强度、优良的高温性能,以及良好的摩擦磨损性能等优点,被认为是最有应用前景的制动盘材料。在介绍高速列车制动盘材料发展的基础上,进一步论述了铜基复合制动盘材料的构成组元、制备方法及发展历程;阐述了铜基复合制动盘材料摩擦磨损性能的研究现状;最后展望了铜基复合制动盘材料的发展趋势,为高性能铜基复合制动盘材料的研制提供参考。     

钢纤维和硅酸铝纤维混杂增强陶瓷基复合材料的摩擦磨损性能

利用热压烧结法制备了钢纤维和硅酸铝纤维混杂增强陶瓷基复合材料,探讨了硅酸铝纤维含量对该复合材料摩擦磨损性能的影响,借助扫描电子显微镜(SEM)观察了复合材料的磨损表面形貌,并分析了其磨损机理。结果表明:随硅酸铝纤维含量的增加,复合材料的摩擦因数增大;高温下复合材料的耐磨性能随硅酸铝纤维含量的增大而降低;未添加硅酸铝纤维复合材料的磨损形式主要表现为脆性脱落和疲劳磨损,并伴有磨粒磨损;添加了硅酸铝纤维的陶瓷基摩擦材料的磨损形式均以粘着磨损为主。     

纳米碳化硅增强铜基复合材料的组织及其磨损性能

为了探求在常温下制备颗粒弥散增强金属基复合材料的方法,采用复合电铸工艺在室温下制备了纳米碳化硅粒子弥散增强铜基复合材料,对其表面形貌、微观组织结构进行了观察,对显微硬度、磨损性能及导电性能进行了测试。结果表明：纳米碳化硅粒子均匀弥散分布在铜基体中,且与基体结合良好;复合材料表面平整、细密;与电沉积纯铜材料相比,其显微硬度明显提高,磨损性能改善,导电性能下降幅度不大。     

PTFE复合材料的摩擦磨损性能研究

用机械共混、冷压成型烧结的方法制备了纳米SiO2/石墨/玻璃纤维/PTFE复合材料试样。用MM-200型磨损试验机测试了在干摩擦条件下不同载荷时各试样的摩擦磨损性能;用扫描电镜对磨损后试件表面进行观察和分析。研究结果表明：纳米SiO2和玻璃纤维有效提高了PTFE的承载能力,石墨的加入起到了减小摩擦的作用;在本试验条件下,在摩擦过程中三元混合填充PTFE复合材料在偶件表面形成了转移膜,减少了复合材料与偶件的直接接触,因而表现出优异的抗磨性。     

辐照对石墨填充酚酞聚芳醚酮复合材料摩擦磨损性能的影响

用MM 200型摩擦磨损试验机考察了辐照对石墨填充酚酞聚芳醚酮(PEK C)复合材料摩擦磨损性能的影响。结果表明,经高能电子辐照,PEK C复合材料的摩擦磨损性能得到了改善;当辐照剂量较小(5×104Gy)时,辐照对30%石墨复合材料的摩擦磨损性能影响较小;而当辐照剂量较大(1×107Gy)时,辐照对30%石墨复合材料的摩擦磨损性能影响较大。     

氧化铝颗粒增强铜基复合材料的摩擦磨损性能

利用粉末冶金法制备了Al_2O_3颗粒增强铜基复合材料,分析了Al_2O_3含量和转速对复合材料耐磨性能以及摩擦因数的影响。结果表明:复合材料的磨损量随Al_2O_3含量的增加先减小后增大,Al_2O_3体积分数为15%时耐磨性能最好;磨损量以及摩擦因数随着转速的增大先增大后减小,在400 r·min~(-1)时的磨损最严重,摩擦因数最大;磨损主要机制是粘着磨损和磨粒磨损。     

硬碳填充PTFE复合材料摩擦磨损性能研究

以硬碳为填料制备了PTFE基复合材料,并研究了该复合材料在干摩擦条件下与不锈钢对摩时的摩擦磨损行为,并探讨其磨损机制.实验结果表明:硬碳能提高FIFE硬度,硬碳/PTFE复合材料的耐磨性能明显优于纯PTFE.其摩擦因数随着硬碳含量的增加而减小.复合材料的摩擦表面SEM观察发现:纯PTFE摩擦表面分布着较明显的犁削和粘着磨损的痕迹,硬碳/PTFE的磨痕较浅,表明硬碳作为填料可有效地抑制FTFE的磨损.     

SiC颗粒增强ZA27基复合材料的摩擦磨损性能

用环－块式磨损试验机研究了同一体积分数（１０ｖｏｌ％）、５￣８０μｍ粒径ＳｉＣ颗粒增强ＺＡ２７基复合材料的摩擦磨损特性。发现复合材料的耐磨性为未增强基体的１５倍以上;中等尺寸（１０,２０μｍ）的颗粒对耐磨性具有最佳增强效果。     

Friction and Wear Behavior of Copper Matrix Composites Reinforced with SiC and Graphite Particles

The objective of this paper is to investigate the friction behavior and wear mechanism of copper matrix composites reinforced with SiC and graphite particles. The results indicate that a graphite-rich mechanically mixed layer (MML) formed on the tribo-surface was responsible for the good tribological properties of the hybrid composites at low normal loads. When graphite content was high enough for delamination wear to take place at high load, wear resistance deteriorated. A continuous supply of graphite to the tribo-surface is an important precondition for the formation of a graphite-rich MML and the benefit of its anti-friction properties for the copper hybrid composites.     

浸锑石墨摩擦磨损特性研究

为使石墨产品能够应用于高温及重载条件下且能表现出良好的的耐磨性和自润滑性,使用机械加压工艺将熔融锑浸入石墨坯料气孔中制得浸锑石墨复合材料,并对浸渍前后样品的微观结构、摩擦磨损性能进行了研究,评价了浸锑石墨浸渍后磨损量及润滑性能的变化。结果表明,浸锑后磨损量减少96.6%,摩擦因数降低了45%,证明浸锑后石墨材料的摩擦磨损性能有所提高。     

摩擦速度和电流密度对铜基复合材料载流摩擦磨损性能的影响

采用粉末冶金法制备了3%SiC-10%C-87%Cu和10%C-90%Cu两种铜基复合材料,并在销盘式载流摩擦磨损试验机上进行试验,研究了摩擦速度和电流密度对这两种复合材料燃弧率、载流效率以及摩擦因数和磨损率的影响。结果表明:在相同的试验条件下,与C/Cu复合材料相比,SiC/C/Cu复合材料的摩擦因数较大,磨损率较小;燃弧率主要由摩擦材料表面的接触状态及电流密度决定,载流效率受燃弧率的影响较大;当摩擦速度为10~25m·s-1时,两种复合材料的燃弧率均低于10%,载流效率均维持在85%以上,随着摩擦速度增大至30m·s-1,它们的燃弧率均急剧增大,载流效率均急剧降低;随着电流密度增大,两种复合材料的燃弧率均逐渐增大,载流效率均逐渐减小。     

铜包石墨含量对铜锰铝复合材料摩擦磨损性能的影响

为改善铜锰铝合金的烧结性能,并提高其在干摩擦下的摩擦磨损性能,以铜包石墨作为自润滑相加入到铜锰铝合金中,采用等离子真空压力烧结方法制备铜锰铝/石墨复合材料,分析铜包石墨含量对复合材料的密度、硬度的影响,探讨不同复合材料在干摩擦和油润滑条件下的摩擦磨损性能.结果表明:相比真空和氢气还原气氛下的烧结方式,等离子体烧结铜锰铝...     

碳化硼增强铝基复合材料的摩擦磨损性能

为了比较两种含量不同的碳化硼颗粒增强铝基复合材料的摩擦学性能,将其加工成销试样,在多功能摩擦磨损试验机上分别与钢盘试样进行对比摩擦磨损试验,重点研究了接触载荷和相对滑动速度对两种复合材料摩擦磨损性能的影响.结果表明:碳化硼增强铝基复合材料的磨损量随载荷与相对滑动速度的增大而增大,而摩擦因数随载荷与相对滑动速度的增大而减小,较高碳化硼含量的复合材料的耐磨性能比较低含量的复合材料好.     

纳、微米Al2O3颗粒混杂增强铝基复合材料的磨损性能

利用搅拌摩擦加工(FSP)制备纳、微米氧化铝颗粒单一增强以及混杂增强的A356铝基复合材料,并在摩擦磨损试验机上考察其磨损性能。结果表明,在0.5~3.0 MPa载荷范围内,在相同载荷下,混杂复合材料的磨损量都低于两种单一增强的复合材料;在不同载荷下,随着载荷的增加,复合材料的磨损量都增加,但是混杂颗粒增强复合材料的增加最快,微米颗粒增强复合材料最慢;复合材料的磨损机制主要是磨粒磨损和剥层磨损;在复合材料磨损亚表层都发现机械混合层的存在,对复合材料的耐磨性有一定的影响。     

蜂窝构型ZTAp增强铁基复合材料磨损性能研究*

作为煤矿开采中主要运煤装备,刮板输送机中板长期受到煤和矸石的磨损,造成装备损坏,降低设备使用寿命,影响煤矿开采效率。以ZTA颗粒(氧化锆增韧氧化铝颗粒,ZTAp)、铁基自熔合金粉末、高铬铸铁(HCCI)为原材料通过蜂窝预制体制备及浇铸工艺制备出蜂窝构型ZTAp增强铁基复合材料（ZTAp-HCCI复合材料）。采用扫描电子显微镜、X射线衍生仪、差热分析以及有限元理论模拟计算方法对ZTAp-HCCI复合材料组织形成过程进行研究,通过硬度实验、划伤实验及滑动磨损实验对材料耐磨性能进行表征。结果表明：ZTAp-HCCI复合材料中HCCI与ZTAp间未发生元素扩散,二者为机械结合;基体增强相为(Fe,Cr)7C3,在613 ℃时由Fe基体中固溶的C、Cr元素在晶界处形核析出。通过模拟计算表明,预制体在浇铸时为液相烧结,与HCCI形成冶金结合;通过划伤试验验证了ZTAp对于划痕的阻碍作用,同时证明HCCI对于ZTAp有良好的固定与承载作用。实验结果证明蜂窝构型ZTAp-HCCI复合材料耐磨性要远高于常用耐磨钢,其耐磨性能是铁基自熔合金的7倍。     

载荷对激光选区烧结Cf/SiC复合材料摩擦磨损性能的影响

通过激光选区烧结技术和液相渗硅工艺制备了碳纤维增强碳化硅（Cf/SiC）复合材料。试样组织由C、SiC和Si三相组成,其密度和弯曲强度分别为2.89±0.01 g/cm3和237±9.8 MPa。采用UMT TriboLab多功能摩擦磨损试验机研究了Cf/SiC复合材料在不同载荷(10 N, 30 N, 50 N和70 N)条件下的摩擦学特性。研究结果表明：载荷较小(10 N)时,Cf/SiC复合材料的磨损由微凸起和SiC硬质点造成,磨损机制为磨粒磨损;载荷为30 N时,复合材料的摩擦磨损综合性能最好,其平均摩擦因数为0.564,磨损率低(5.24×10-7 cm3/（N·m）),主要磨损机制为犁削形成的磨粒磨损和黏结磨损。载荷增大到70N时,材料磨损严重,磨粒脱落形成凹坑,产生裂纹,其磨损率(8.68×10-7 cm3/（N·m）)高,磨损机制主要为脆性剥落。     

纳米和微米La2O3颗粒增强镍基复合镀层的摩擦磨损性能

用复合电沉积工艺制备了纳米和微米La2O3颗粒增强镍基复合镀层，在销盘式滑动磨损试验机上考察了复合镀层在干摩擦条件下的摩擦磨损性能，用扫描电子显微镜分析了其磨损机理。结果表明：在干摩擦条件下，纳米La2O3颗粒增强复合镀层的摩擦磨损性能明显优于微米La2O3颗粒增强复合镀层；纳米La2O3增强镍基复合镀层的磨损主要表现为轻微磨粒磨损特征，而微米La2O3增强镍基复合镀层的磨损机制为剥层磨损和磨粒磨损。