添加MoS2的Ti3SiC2复合陶瓷的摩擦磨损行为

采用热压烧结法制备了添加MoS2质量分数为4%的Ti3SiC2复合陶瓷,对在干摩擦和油润滑条件下该复合陶瓷与GCr15钢的摩擦磨损行为进行了研究.结果表明:在载荷为38 N和转速为400 r/min下,干摩擦条件下的摩擦系数为0.176～0.283,油润滑条件下的摩擦系数为0.062～0.134,磨损率分别为2.657μmm3·N-1·m-1和0.1968 μmm3·N-1·m-1.添加MoS2的Ti3SiC2复合陶瓷良好的摩擦磨损特性归因于摩擦面形成了氧化薄膜,该薄膜由非晶态的Ti,Al,Si,Fe和Cr的混合氧化物组成,具有良好的润滑-减摩作用.     

软氮化35钢与34GrNi2Mo钢摩擦磨损行为研究

通过34GrNi2Mo钢与软氮化35钢在干摩擦、油润滑及不同载荷条件下进行滑动摩擦试验,比较其摩擦磨损性能并分析磨损机制。结果表明,干摩擦时的摩擦系数和磨损量要明显高于油润滑时的摩擦系数和磨损量。在干摩擦与油润滑2种工况下,平均摩擦系数均随载荷的增加而增加。在200 r/min、400 N载荷条件下,干摩擦表面尤为粗糙不平,磨料颗粒脱落较为严重,出现清晰凹坑以及犁沟状磨痕;油润滑摩擦表面相对干摩擦表面没有出现明显粗糙不平,凹坑以及犁沟状磨痕则略显模糊。     

干摩擦及水润滑下氧化铬陶瓷薄膜的摩擦学性能

采用UMT摩擦学测试系统考察了氧化铬陶瓷薄膜/Si3N4摩擦副在干摩擦和水润滑下的摩擦学性能,通过对磨损表面形貌和磨痕表面的X射线能谱及二次离子质谱分析,探讨了其磨损机理.结果表明:水润滑可以有效地降低氧化铬陶瓷薄膜的摩擦系数和磨损率,主要原因是水引起主导磨损机制发生变化.水润滑情况下磨损表面生成了氢氧化铬的保护膜,磨损机制也由干摩擦时的粘着磨损转变为摩擦化学磨损和磨粒磨损.     

干摩擦及水润滑下氧化铬陶瓷薄膜的摩擦学性能

采用UMT摩擦学测试系统考察了氧化铬陶瓷薄膜/Si3N4摩擦副在干摩擦和水润滑下的摩擦学性能,通过对磨损表面形貌和磨痕表面的X射线能谱及二次离子质谱分析,探讨了其磨损机理.结果表明:水润滑可以有效地降低氧化铬陶瓷薄膜的摩擦系数和磨损率,主要原因是水引起主导磨损机制发生变化.水润滑情况下磨损表面生成了氢氧化铬的保护膜,磨损机制也由干摩擦时的粘着磨损转变为摩擦化学磨损和磨粒磨损.     

摩擦介质对类金刚石薄膜摩擦性能的影响

通过对比DLC薄膜和模具钢在无润滑介质、润滑油和水介质下的摩擦系数,研究了干摩擦、润滑油和水对DLC薄膜的摩擦性能影响.在无润滑介质即干摩擦条件下,模具钢的摩擦系数为0.60,DLC薄膜的摩擦系数为0.14;在传统润滑油的条件下,模具钢试样的摩擦系数降低为0.09,经过镀DLC薄膜的模具钢试样的摩擦系数也只降低到0.08,与模具钢相比,DLC薄膜在传统润滑油中未能体现出优越性;在水润滑条件下,模具钢的摩擦系数降低为0.25,而DLC薄膜会快速破裂失效.     

Si3N4基陶瓷模具性能研究

采用热压烧结法制备了热挤压模具用Si3N4陶瓷和Si3N4+Ti(C N)陶瓷,并利用SEM、TEM、急冷-强度法等手段研究了其力学性能、显微组织、抗热震性能及摩擦磨损性能。实验结果表明:Si3N4陶瓷具有较Si3N4+Ti(C N)陶瓷优异的力学性能和抗热震性能,其最大抗弯强度和断裂韧性分别达到1 130 MPa、12 MPa.m1/2,抗热震临界温差为750 K;两种材料在摩擦磨损过程中的主要磨损机制为磨粒磨损和粘着磨损;Si3N4陶瓷的摩擦系数在0.39～0.67之间,Si3N4+Ti(C N)陶瓷的摩擦系数在0.61～0.81之间(在100 N,60 min条件下能达到0.81);而两者的磨损率均在10-10mm3/(N.m)数量级上,相同条件下Si3N4+Ti(C N)陶瓷的磨损率较小。     

软氮化45钢在不同工况下的摩擦学性能研究

在干摩擦和油润滑两种工况下,以34CrNi3Mo作为对摩副,对软氮化45钢的摩擦磨损行为进行研究,得到其摩擦系数和磨损量以及在不同深度的硬度,据此分析其摩擦特性和磨损机理,并得出结论。结果表明,在干摩擦与油润滑两种工况下,分别在载荷为300N和500N时,软氮化45钢的摩擦系数增加最快。在油润滑工况下,其摩擦系数在同一载荷条件下随着时间的增加先稳定后稍有上升,并且当载荷达到600N后,其摩擦系数迅速增加,这是微凸体和油膜以及软氮化45钢表面化合层共同作用的结果。在干摩擦工况下,当载荷超过400N之后软氮化45钢磨损量的增长率是之前的2倍,当载荷超过500N后,其磨损量急剧增大,这是由过大载荷引起的粘着磨损加剧和表面较硬的化合层被磨损掉共同导致的。     

试验条件对C/C 复合材料滑动摩擦磨损特性的影响

在MM-2000 环-块摩擦试验机上测试了C/C 复合材料的摩擦磨损行为。通过对试样在不同时间、不同载荷、不同润滑状态下的摩擦磨损试验得出:随时间的延长, C/C 复合材料的摩擦系数趋于稳定。在摩擦试验后期, 材料摩擦系数一直保持在0.12。载荷对磨屑膜有着重要影响, 材料平行试样和垂直试样在150 N 摩擦5 h 后, 其摩擦系数仅为0.12。水润滑和油润滑状态下, 材料的摩擦系数降低, 仅为0.05～ 0.08。水润滑时材料磨损量增加, 油润滑时磨损量较小, 干态时磨损量最小。     

圆柱直齿轮干摩擦磨损的数值模拟与研究

根据直齿轮传动特点及匮油润滑理论,推导得到直齿轮干摩擦条件,运用疲劳磨损理论与有限元原理,得出无润滑油状态下齿面磨损及温度场分布的计算方法,并通过MATLAB对干摩擦磨损进行数值模拟。结果表明,转速的增大将会减小摩擦系数与磨损量,而载荷的增大会提高摩擦系数与磨损量。运用ANSYS模拟干摩擦稳态温度场,通过瞬态计算得出载荷对极限温度值的影响。     

真空阴极电弧沉积TiB2薄膜的组织结构及其摩擦学性能的研究

用TiB2作阴极靶,采用优化的真空阴极电弧沉积工艺制备的TiB2薄膜是由TiB2,Ti2B5,TiB和Ti组成的多相结构.薄膜的摩擦磨损试验表明:TiB2薄膜的摩擦系数为0.139,膜层寿命超过60 min,是TiN和(Ti,Al)N膜层的2倍.     

Ti/Al复合粉末压坯低温烧结过程的内耗特征

为探究低温阶段Ti/Al之间的烧结机理,基于内耗测量技术系统研究了Ti/Al复合粉末压坯低温内耗行为。结果表明,Ti/Al粉末压坯的内耗性能具有明显的温度效应,升温测量过程中,270℃附近出现的不可逆内耗峰峰值随频率的增加而下降,随Al含量的增加而增加,该内耗峰是由应力释放引起的,是一个应力型内耗峰。降温过程中,230℃附近出现的内耗峰峰位随频率的增大向高温方向移动,具有一定的弛豫特征,该内耗峰源于Ti/Al复合粉末压坯升温过程由再结晶形成的Al晶界的滑移。     

填料石墨粒径对导电复合材料双极板电导率的影响

分别采用聚偏氟乙烯（PVDF）、高铝水泥，钠水玻璃耐酸水泥与导电填料石墨、导电陶瓷Ti3SiC2复合，通过模压的方法制备了导电复合材料双极板，测量了电导率。结果表明：对于均匀单一颗粒粒径的导电填科，导电复合材料双极板的电导率随导电填料粒径的增大而增加，大小两种粒径之间合理的颗粒级配还能进一步提高其电导率，但必须考虑两种粒径之间的关系以及质量配比。     

压力对碳纤维-铜-石墨复合材料电刷摩擦系数的影响

研究了碳纤维-铜-石墨复合材料在纯机械磨损和电磨损条件下, 电刷压力的变化(7.5～30 N/cm²)对复合材料电刷摩擦系数的影响, 用扫描电镜观察了磨面形貌, 对复合材料摩擦系数的变化机理进行了初步探讨。     

SiO_2/BN复相陶瓷的制备及其机理化研究

通过在石英陶瓷中添加不同份量的BN,采用普通干压成型,经预烧,烧结制备出SiO2/BN复相陶瓷,其力学性能有了较大提高:相对SiO2陶瓷其抗压强度提高了127%,抗折强度提高了200%.利用XRD、SEM等手段对其微观行为进行了分析观测,结果表明,BN能有效促进熔融石英中少量析出的方石英转化为磷石英,而且抑制石英晶粒长大,减少了坯体的变形和开裂.     

刹车用SiO2/Cu复合材料基体中Fe和Sn对摩擦性能的影响

在MM-1000型摩擦试验机上测试Cu-Fe，Cu-Sn，Cu-Fe-Sn三种基体的SiO2／Cu复合材料的摩擦磨损性能，通过扫描电镜观察及能谱分析讨论基体中Fe和Sn的存在状态、作用以及对材料摩擦性能的影响。结果表明，Cu-Fe-Sn基体的SiO2／Cu复合材料具有更高的摩擦系数及稳定性、更小的磨损量，可承受更高的触动速度，是适合高速制动的高性能刹车材料。     

石墨对碳毡/水泥复合材料摩擦性能的影响

以水泥为黏结剂,碳(纤维)毡为增强材料,石墨为摩擦性能调节剂,用浸渍法制备了碳毡/水泥复合材料。在AG-10k N万能试验机上测试了复合材料的抗弯和抗压性能;按照GB 5763-2008,使用MMUD-10B型摩擦试验机在100 N载荷下测试复合材料在不同石墨掺量下的摩擦因数和磨损量,研究了三维针刺碳毡/水泥复合材料的摩擦性能,并结合其磨损面和摩擦碎屑形貌研究了摩擦磨损机理。结果表明:随着石墨掺量的增加,摩擦因数不断减小,磨损率先减小后增大,抗弯强度和抗压强度均出现逐渐降低的趋势;当石墨掺量为12%时,摩擦因数为0.37,并有最低磨损率为4.4×10~(-7) cm~3/(N·m)。     

复合氧化钼压块自还原过程试验研究

对复合MoO_3压块自还原反应中还原剂和抑制剂抑制MoO_3的升华过程进行了热力学分析,并结合热重实验研究了SiC(C)和CaO对MoO_3升华的抑制效果,通过复合MoO_3压块自还原实验,研究还原剂类型和配比、还原温度及CaO加入比例对MoO_3压块反应后物相组成的影响。结果表明,当C(SiC)与CaO混合加入到复合MoO_3压块中时,对MoO_3升华的抑制效果优于只加入C(SiC)或CaO;加入C或SiC的复合MoO_3压块自还原反应是一个分段式还原的过程,随着反应温度的升高,MoO_3被依次还原为MoO2、Mo;同时,提高CaO的加入量,产物中CaMoO4比例提高,能更有效地抑制MoO_3的升华。     

短切碳纤维对玻璃陶瓷力学性能的影响

研究了短切碳纤维的长度,取向、体积分数对ＬｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２玻璃陶瓷力学性能的影响,结果表明,当纤维体积分数约３２％时,玻璃陶瓷基复合材料的力学性能最佳,复合材料中纤维长度增加,其抗弯强度和断裂性均增加;随纤维取向角度的增大,玻璃陶瓷基复合材料的抗弯强度和韧性均减小。     

C/SiC复合材料表面抗氧化涂层的制备与性能表征

为了提高航空发动机用C/SiC复合材料抗氧化性能,采用溶胶-凝胶法合成了Ba_0.25Sr_0.75Al₂Si₂O₈粉末,利用等离子喷涂技术在C/SiC复合材料表面制备了Si/莫来石/Ba_0.25Sr_0.75Al₂Si₂O₈复合涂层;利用X射线衍射仪、扫描电镜等测试手段分析涂层的物相组成和涂层表面及截面的微观形貌;测试了涂层在1 000 ℃大气条件下的抗氧化性能。结果表明:1 000 ℃下氧化5 h,无涂层C/SiC复合材料基体失重率为30.8%,具有Si/莫来石/Ba_0.25Sr_0.75Al₂Si₂O₈复合涂层的C/SiC复合材料基体失重率为16.0%,表明Si/莫来石/Ba_0.25Sr_0.75Al₂Si₂O₈复合涂层能有效提高C/SiC复合材料的高温抗氧化性能。