氮化硅基陶瓷的摩擦磨损特性研究

采用热压烧结方法制备氮化硅和氮化硅基两种陶瓷.利用球-盘式摩擦磨损试验机对氮化硅陶瓷摩擦副在室温干摩擦环境中的摩擦磨损特性试验研究.结果表明在相同的试验条件下,加入TiC颗粒改善了Si3N4陶瓷的脆性,但耐磨性能提高不大,磨损率略优于Si3N4.Si3N4的磨损主要是磨粒磨损和脆性剥落,而TiC复合材料的磨损表现为磨粒磨损和TiC颗粒的剥落,之后剥落的TiC颗粒又作为磨粒对试样产生更大的磨损,所以导致磨损率提高.     

透波性Si3N4陶瓷铣削过程刀具-工件摩擦特性

透波性Si_3N_4陶瓷是制造天线窗的主要材料之一,铣削过程中刀具-工件摩擦特性与加工表面形貌紧密相关.本文以透波性Si_3N_4陶瓷铣削加工为研究对象,通过分析加工过程中刀具-工件接触关系得到摩擦接触区域主要集中于切削刃后刀面与工件表面;探究了不同加工机理下接触区域摩擦机理,塑性域加工摩擦机理为粘着摩擦、刀具表面粗糙度波峰犁沟摩擦和陶瓷粉末滚动摩擦,脆性域加工还包含碎裂型陶瓷颗粒犁沟摩擦;在此基础上应用已有的微观表面形态与表面接触的摩擦力及摩擦系数理论给出了Si_3N_4陶瓷与铣刀材料的摩擦系数计算公式;通过实验对分析结果进行了验证.结果表明:透波性Si_3N_4陶瓷加工机理转变的临界切深值大于0.3 mm且小于0.4 mm;摩擦系数计算公式最大误差率为20.46%,能在一定程度上反映加工过程中摩擦特性演化规律;加工机理初始转变阶段,摩擦系数值降低,且摩擦系数对表面粗糙度影响呈现三阶多项式分布规律.该研究为提高透波性Si_3N_4陶瓷铣削加工表面质量提供了参考.     

碳纤维增强纸基摩擦材料的研究现状及进展

纸基摩擦材料是一种多孔性湿式摩擦材料,因其具有良好的摩擦特性而广泛应用于车辆湿式离合器和制动器中.碳纤维具有摩擦系数稳定,耐磨性优异,机械强度高,化学稳定性良好等优点,作为增强体已经广泛应用于各类复合材料中,是纸基摩擦材料的理想增强纤维.综述了国内外碳纤维增强纸基摩擦材料的研究现状,着重论述了碳纤维增强纸基摩擦材料组分配方、摩擦磨损性能与机理等方面的研究进展,并展望了其发展趋势.     

碳纳米管/锌基复合材料的磨损性能研究

研究了碳纳米管／Zn4-3复合材料和Zn4-3合金的摩擦磨损性能．结果表明碳纳米管增强了Zn4-3复合材料的硬度值，降低了复合材料的摩擦系数耐磨性能得到明显的提高．并对碳纳米管增强复合材料的耐磨原因进行了分析．     

Si3N4-CrNx-Ag-NiCrNx-Si3N4复合涂层的光热特性

采用磁控溅射法在浮法玻璃基体上制备Si3N4-CrNx-Ag-NiCrNx-Si3N4复合玻璃涂层（简称：SAN Low-E玻璃）,并与浮法玻璃和传统Low-E玻璃进行比较,研究了其光热特性。结果表明：SAN Low-E玻璃能反射大量红外线,降低可见光和紫外线的透过,具有良好的隔热性能;经过700℃热处理后,其光热特性和膜结构没有变化,优于浮法玻璃和传统的Low-E玻璃。     

真空条件下GCr15钢摩擦磨损性能研究

为研究登月车轴承内部摩擦磨损机理,研制了真空球盘式摩擦磨损试验机,并在常压和真空(真空度为6×10~(-3)Pa)条件下试验研究了GCr15钢球/GCr15钢盘配副的摩擦磨损性能。结果表明:真空条件下摩擦面之间的高温使得试件剪切强度和粘着力降低,从而摩擦系数低于常压下。而真空条件下配副更易发生粘着,产生的磨屑更多,磨损量更大。     

碳纤维增强PTFE复合材料的摩擦磨损性能研究

实验选用螺旋碳纤维(CMCs)和直碳纤维(SCF)填充改善聚四氟乙烯(PTFE)的综合性能。测试了纯PTFE及其复合材料的摩擦磨损、硬度、抗压强度等性能,并利用扫描电镜对磨损表面及残留在表面的磨屑和转移膜进行形貌观察。结果表明:添加其中任何一种碳纤维都会不同程度地提高PTFE复合材料的摩擦因数,高载下的摩擦因数稍低于低载下的摩擦因数,另外,随着碳纤维含量的增加,其耐磨性能逐步提高,磨损率下降;直纤维增强复合材料的硬度呈先增大后减小的趋势,螺旋碳纤维增强复合材料的硬度则缓慢提高,两种纤维均可使抗压强度提高,且螺旋碳纤维的效果更为明显,从断裂位移可以看出,碳纤维的添加大大改善了纯PTFE的塑性性能。     

陶瓷／钢摩擦副中销的磨损特性

利用自制销－盘式滑动磨损实验装置，研究了ＰＳＺ、ＺＴＭ和莫来石陶瓷与钢构成摩擦副时，陶瓷销在干摩擦及水和油润滑介质条件下的磨损特性，分析了水及油作为润滑介质对陶瓷销磨损性能的影响．     

Si3N4陶瓷摩擦学的研究和发展

综述了近年来Ｓｉ３Ｎ４ 陶瓷摩擦学研究的发展现状,总结了在干摩擦和润滑的条件下Ｓｉ３Ｎ４陶瓷的摩擦磨损性能、磨损机理以及影响其摩擦磨损性能的因素,提出了今后应重视的几个研究课题．     

Tribological Property of Polyimide Porous Materials

Polyi mide(PI)is a kind of macromolecule mate-rial developed since the1950s,having superior physi-cal mechanical properties,resistance to hightempera-ture,resistance to acid and alkali,and excellent selflubricating property.Hence,it is widely applied inhigh and new-technology fields,such as the militaryindustry,electronic industry and aerospace indus-try[1].However,in the current research on the fric-tion performance of PI materials,the most concernedtopic is PI fil m materials,and it is sel…     

Tribological properties of self-lubricating laminated ceramic materials

In order to improve the tribological properties of ceramic composites, Al2O3/TiC-Al2O3/ TiC/CaF2 self-lubricating laminated ceramic composites were prepared by vacuum hot pressing sintering. Experiments were conducted to get mechanical properties and the friction and wear properties were also measured with friction and wear tester. The worn surfaces were observed by scanning electron microscope （SEM） and energy dispersion spectrum （EDS）. The wear resistance properties and the self-lubricating effect of ceramic composites were analyzed. Results show that the Al2O3/TiC-Al2O3/TiC/CaF2 self-lubricating laminated ceramic composites layers are well-defined with a higher bonding strength and the mechanical performances are uniform enough to overcome the anisotropy of weak laminated ceramic composites. In addition, the fracture toughness of Al2O3/TiC layers is also improved. Its friction coefficient and wear rates decrease with the increase of rotation speed and load. Al2O3/TiC-Al2O3/TiC/CaF2 self-lubricating laminated ceramic composites have good wear resistance because of the tribofilm formed by the CaF2 solid lubricants. The wear mechanisms of Al2O3/TiC/ CaF2 layers are abrasive wear and Al2O3/TiC layers are adhesive wear.     

碳化铬-镍铬涂层对几种陶瓷的滑动摩擦磨损

在ＭＭ－２００块－环接触磨损试验机上，测定了等离子喷涂碳化铬－镍铬涂层对烧结Ａｌ２Ｏ３、热压烧结Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＣ和等离子喷涂ＴｉＯ２涂层等四种陶瓷材料在干摩擦条件下的滑动摩擦系数和磨损量；利用ＳＥＭ、ＥＤＡＸ和ＸＲＤ等技术，观察和分析了摩擦副材料在磨损后的形貌、物质转移和物相转变；讨论了摩擦副材料的显微结构和某些物理性能、机械性能对碳化铬－镍铬涂层摩擦磨损行为的影响，结果表明：涂层与不同陶瓷对磨，不仅其磨损量相差很大，而且其摩擦磨损机理也不相同，摩擦磨损过程中对磨材料向涂层表面的转移，有利于提高涂层的耐磨能力。配对陶瓷的显微颗粒尺寸和弹性模量愈小，导热系数愈高，则与碳化铬－镍铬涂层的配对性能愈好。     

模拟活塞缸套摩擦副的仿生非光滑表面的摩擦学研究

根据仿生学原理,利用铝合金活塞和铸铁汽缸套的材料设计了普通结构和几种仿生结构的摩擦副,并在摩擦磨损试验机上进行了对比试验。结果表明,在干摩擦时,非光滑结构与普通结构的摩擦副的摩擦性能差异不大。在沾油润滑条件下,仿生非光滑结构的摩擦副的抗黏着磨损性能明显优于普通结构。其原因是在有润滑条件时,仿生非光滑结构具有较强的贮存润滑油及形成油膜的能力。     

玻璃粉/尼龙1010复合材料摩擦学性能研究

将玻璃粉碎成微米级颗粒，作为增强材料，用硅烷偶联剂KH-550对玻璃粉进行表面处理，充填尼龙1010．制备了玻璃粉／尼龙1010复合材料，在环一块磨损试验机上研究了复合材料的摩擦学性能，使用邵氏硬度计测量了复合材料的硬度．借助SEM进行摩擦表面分析．试验结果表明：玻璃粉充填尼龙1010能降低复合材料的摩擦系数，础（玻璃粉）为25％时摩擦系数最小；w（玻璃粉）为20％时，磨损率仅为尼龙的18％．玻璃粉在一定含量的范围内能提高复合材料硬度．     

SiC颗粒增强PTFE基复合材料摩擦磨损特性研究

利用冷压烧结法制备了不同含量的SiC颗粒填充聚四氟乙烯(PTFE)复合材料，采用M-200环块试验机进行摩擦磨损试验，研究了SiC颗粒增强PTFE基复合材料在干摩擦条件下的磨损特性，并利用扫描电子显微镜对复合材料的磨损表面形貌进行了观察，对复合材料的磨损机制进行了分析．结果表明：SiC颗粒增强复合材料的耐磨性能显著提高，但其摩擦系数有所增大；随SiC颗粒含量的增加复合材料的磨损机理由粘着磨损占主导逐渐转变为显微切削占主导；复合材料中增强相SiC颗粒有3种流失形式：整体脱落、磨损、碎裂．     

Effects of Electric Potentials on Tribological Properties of SiC/HT200 Pairs in NaOH Solutions

On a self-developed circular-translation polishing machine, the influence of different electric potentials on the friction coefficient and wear properties of SiC/HT200 friction pair, which contacted as one electrode, were studied in NaOH solutions. The results show that the friction coefficient of SiC/HT200 pair is 0.25 under no externally applied potential; but it decreases to 0.23 while applying +3 V polarization potential on the pair; in contrast, it increases to 0.30 when applying -3 V polarization potential on the pair. And the polished SiC surface under +3 V potential is much smoother, while there are clear ploughing marks and adhesive region on the polished SiC surface under zero and -3 V potential, respectively. The mixed tribo-electrochemical friction model has been proposed and the mechanisms of the electric effects on the tribological properties of SiC/HT200 friction pair in NaOH electrolyte are addressed. Results and discussion show that the anodic passivation technique may be used for hastening the running-in process of SiC/Fe friction pairs, as well as for polishing SiC to increase its materials removal efficiency while maintaining good surface quality.     

GF增强尼龙1010复合材料的磨擦学性能研究

制备了玻璃纤维（GF）增强尼龙1010复合材料,在环一块磨损试验机上研究了复合材料的摩擦学性能。结果表明：GF含量对复合材料的摩擦学性能有显著影响,GF质量分数为35％时增强效果较好;随着滑速的增加,GF增强尼龙1010复合材料的摩擦系数和磨损量持续上升。干摩擦下的复合材料磨损以疲劳断裂和粘着为主,且纤维出现磨损、断裂及从基体中剥落的现象。在油润滑下材料向对偶产生轻微的转移,与干摩擦相比复合材料的摩擦系数和磨损量大为降低;水润滑下的尼龙以化学腐蚀磨损和磨粒磨损为主,此时复合材料摩擦系数也有较大程度的降低,但磨损量较干摩擦增大。