人工软骨材料摩擦学特性

为了改善自行人工关节的润滑性能,需采用全新的结构设计,研制具有良好润滑性能的低弹性模量材料.用自行研制的振子式磨擦仪观测了生物相容性较好的3种聚合物材料,即硅橡胶、聚氨酯、聚乙烯醇水凝胶(PVA-H)的摩擦因数和润滑制度.试验结果表明:有润滑时,硅橡胶和聚氨酯分别与316L不锈钢组成的摩擦副,其润滑制度是边界润滑,而聚乙烯醇水凝胶(PVA-H)/316L不锈钢摩擦副的润滑制度为混合润滑.     

锑在摩擦润滑,半导体材料中的应用

本文重点介绍锑的应用新领域,如用于摩擦材料、润滑材料、半导体材料、玻璃、电子工业用陶瓷等等。     

油润滑下Al/MoSi2材料的摩擦学特性

运用M-200型磨损试验机测定了油润滑下Al/MoSi2材料的摩擦磨损性能，采用SEM和X射线观察与分析了摩擦副表面的形貌和相组成，探讨了磨损机制。结果表明：采用20#机油润滑可有效地提高Al/MoSi2材料的摩察磨损综合性能；与干摩擦状态相比，其摩擦系统和磨损率分别下降了40%和60%；油润滑时，Al/MoSi2材料的磨损机制主要表现为疲劳点蚀和磨粒磨损。     

聚乙烯醇水凝胶与人关节软骨摩擦特性比较

利用自行研制的振子式摩擦仪测定了聚乙烯醇水凝胶自摩擦副、人关节软骨/聚乙烯醇水凝胶摩擦副的摩擦因数,并根据其Stribeck曲线对其摩擦润滑机理进行初步探讨,实验结果表明,在透明质酸润滑条件下,聚乙烯醇水凝胶与人关节软骨具有相似的摩擦学特性,且聚乙烯醇水凝胶自摩擦副的摩擦因数略小于聚乙烯醇水凝胶/人软骨的摩擦因数,由其Stribeck曲线初步判定其润滑机制为液膜润滑。     

高速高温下发动机纳米铜润滑材料的摩擦学行为

针对发动机在高速、高温等苛刻条件下,零部件表面因磨损而导致装备失效的难题,对纳米铜润滑材料的摩擦学行为进行研究,采用摩擦磨损试验机测试该材料在高速和不同温度条件下的摩擦学性能,并用扫描电镜分析纳米铜润滑材料的修复性能.结果表明:自制纳米铜润滑材料在高温高速条件下具有良好的抗磨减摩性能,在试验温度140℃时,能够使50CC润滑油的摩擦因数降低20.5%,磨斑直径降低24.6%,摩擦表面温度降低26.6%,同时表现出良好的修复性能.模拟发动机台架考核试验表明,高速运行下,在15W/40CD润滑油中添加纳米铜润滑材料能使发动机的摩擦功降低2.4%,发动机功率提高3.6%.     

自动润滑高温减摩材料

原苏联乌克兰科学院材料研究所研制以钼和二硫化钼为主的CM-1、CM-2、CM-3自动润滑减摩材料。这些材料适用于真空度为6.6×10~(-3)Pa以上,温度约为1200℃条件下工作的摩擦部件。临界触头负载在常温下为250MPa。自动润滑材料的制造,采用粉末混合物在石墨模具内热压,而后加工压制毛坯达到需求的尺寸和形状,并用磨料磨光的方法。     

粉末冶金渗铜钢的摩擦磨损性能

通过压制、预烧和熔渗,制备1种液压零件用粉末冶金渗铜钢。用UMT 3型摩擦磨损实验机评价该材料在边界润滑条件下的耐磨性,研究基体密度对渗铜钢摩擦磨损性能的影响,并与目前常用的耐磨合金进行摩擦磨损性能对比。结果表明:在边界润滑条件下,渗铜量相同,基体材料密度分别为6.40、6.60、6.80 g/cm3的粉末冶金渗铜钢摩擦副的摩擦因数相差不大,4 h的质量磨损量分别为1.70、1.50和3.10 mg;而传统耐磨合金中硬度较低的HMn58 2铜合金磨损量为24.10 mg,磨损较快。     

再制造工程技术中的微/纳米粉体润滑材料

随着纳米技术的发展,纳米表面工程技术已成为再制造工程中的关键技术之一.该文分析了纳米单质粉体润滑材料、纳米稀土化合物粉体润滑材料以及微/纳米矿物粉体润滑材料等的摩擦学性能,得出不同种类的润滑材料具有各自的摩擦学特性.又根据不同种类的微/纳米粉体润滑材料的摩擦学特性,概述了微/纳米粉体润滑材料在润滑油中的抗磨减摩机理、光滑或超光滑表面滚动摩擦作用机理、沉积膜机理与嵌入渗透层/摩擦化学反应膜机理.     

石墨类型对铜基粉末冶金摩擦材料摩擦磨损性能的影响

采用粉末冶金方法制备了分别以鳞片石墨、球形石墨、焦炭、人造石墨和隐晶石墨为润滑组元的铜基摩擦材料,使用MM3000摩擦磨损试验机测试了摩擦磨损和制动性能。结果表明：在3 000～7 000 r/min的转速下,含人造石墨铜基摩擦材料的平均摩擦因数最高,但磨损量大;含焦炭铜基摩擦材料的摩擦因数次之,但磨损量最小,优于含鳞片石墨铜基摩擦材料。在7 000 r/min转速制动条件下,含人造石墨铜基摩擦材料的瞬时摩擦因数最高,制动时间最短,但摩擦材料表面温升最大;含焦炭铜基摩擦材料的瞬时摩擦因数和制动时间次之,但摩擦材料表面温升最小,且整体性能优于常用的含鳞片石墨铜基摩擦材料。因此,相比而言,以焦炭作为润滑组元的铜基摩擦材料具有最佳的摩擦磨损和制动性能。     

铝合金表面多层梯度碳基复合薄膜构筑与防护研究获进展

中科院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室低维材料摩擦学课题组在铝合金表面多层梯度碳基复合薄膜构筑与防护研究方面取得了新进展。以铝合金为代表的轻合金材料被广泛应用于航天、航空、兵器、机械、汽车、交通、石油化工、纺织、印刷等行业，在这些领域的应用中大量涉及到轻合金运动部件表面的功能防护以及摩擦、磨损与腐蚀问题。类金刚石碳基复合薄膜不仅具有高硬度、优异耐磨性和低摩擦系数，还具有极好的耐蚀性，是铝合金表面改性的理想薄膜材料。然而，由于高硬度类金刚石碳薄膜与铝合金在硬度、热膨胀系数以及结构方面存在很大差异，导致铝合金表面形成的碳基薄膜与基体之间的残余应力大、     

ZA27合金的摩擦特性研究

本文利用ＳＲＶ高温滑动摩擦摩损试验机研究ＺＡ２７合金同种材质摩擦副之间的摩擦特性。定量地测定了干态、介质润滑、温度和载荷等因素对ＺＡ２７合金摩擦系数的影响。指出ＺＡ２７合金不适宜用于干摩擦工况，而在润滑下具有极好的耐磨性。     

实用润滑技术及案例分析

任何机器的运转都是靠各种运动副的相对运动来实现的,而相对运动时必然伴随着摩擦的发生。润滑的意义就在于减少摩擦、降低磨损,延长设备寿命,因此,学习润滑知识,做好润滑工作,就成为每一名设备维护从业者必须掌握的一项基本技能,针对不同的工况,不同的传动形式,选择合适的润滑方式和介质已成为做好现场设备润滑工作的当务之急。     

添加Lα-DPPC和γ-球蛋白对透明质酸润滑性的影响

在透明质酸为主要成分的人工关节润滑剂中添加Lα-DPPC磷脂和γ-球蛋白,配制成复合人工滑液,在PVA-H/PVA-H,PVA-H/316 L S.S.2类摩擦副上,利用振子式摩擦仪和M2000型磨损实验机,测定其摩擦学参数.结果表明,与纯粹透明质酸溶液相比,复合人工滑液的润滑性能有显著提高.其润滑机制研究表明,润滑性能的提高可能得益于添加物质在PVA-H材料表面所形成的磷脂双层膜及其良好的边界润滑能力.     

硬质合金表面类金刚石涂层的研究进展

涂层刀具结合了基体高强度高韧性以及涂层高硬度高耐磨性的特点,可以提高刀具寿命和加工效率。类金刚石薄膜(DLC)是由无序sp3键、sp2键、sp1键配位碳原子混合而成,具有一系列与金刚石膜相类似的性能(如热导率高,热膨胀系数小,化学稳定性好,硬度和弹性模量高,耐磨性好及摩擦系数低等)以及优异的耐摩擦性能和自润滑特性,因此成为高速钢和硬质合金刀具理想的表面改性膜。DLC薄膜起源于20世纪70年代,其沉积方法主要有物理气相沉积法(包括磁控溅射沉积、离子束沉积、脉冲激光沉积)和化学气相沉积法,近几年还发展了液相电化学沉积法。其表征方法主要有拉曼光谱、X射线光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)等。DLC薄膜的研究开发应用过程中存在两个主要问题:一是膜基结合力差;二是热稳定性差,这极大降低了工具的使用寿命。改变工艺参数、掺杂、制备中间过渡层、酸蚀法、机械处理等可以提高DLC膜的膜基结合力;元素掺杂以及制备具有高sp3含量无氢的DLC薄膜可以提高薄膜的热稳定性。另外液相电沉积法制备DLC膜性能优异,在保证高膜基结合力的同时具有优异的热稳定性。随着薄膜制备技术的成熟,制备热稳定性好,sp3含量高同时内应力低,满足刀具材料的使用要求的DLC薄膜是可以期待的。     

耐热耐磨铁基自润滑材料

所研制的耐热耐磨自润滑材料,具有优良的物理力学性能和摩擦磨损特性,工作温度可达400℃。从室温到40O℃的滑动摩擦系数(对钢)在0.12～0.18之间,可与钢形成良好的摩擦副。材料成分以铁为基,用粉末冶金工艺制造,特别适用于油脂难以润滑的高温作业机械及装备。     

银/石墨烯复合润滑添加剂对于润滑油摩擦性能的影响

通过化学还原合成了银包覆石墨烯(Ag/RGO)复合添加剂, 利用X射线衍射仪和扫描电镜分析了样品相成分和微观形貌, 采用UMT-2摩擦磨损试验机测定了Ag/RGO复合润滑油添加剂的摩擦性能。结果表明: 纳米银颗粒均匀分布在石墨烯片上, 银颗粒的粒径大约200nm。在摩擦磨损试验过程中, 摩擦副与磨损表面的凹凸点直接接触, 纯润滑油的润滑作用较差; 在润滑油中添加Ag/RGO复合添加剂, 在摩擦初始过程中, 摩擦副与磨损表面也是凹凸点直接接触, 随着磨损时间的增加, Ag/RGO复合添加剂在摩擦副与磨损表面之间形成一层润滑膜, 阻隔摩擦副与磨损表面直接接触, 产生边界润滑; 另外, 部分纳米银颗粒可起到微轴承作用, 使得改性后的润滑油润滑性能更好。     

蛇纹石超细粉体作润滑油添加剂的摩擦学性能

考察平均粒径为1.0μm的表面修饰蛇纹石超细粉体作为50CC润滑油添加剂对钢/钢摩擦副的润滑性能,研究超细粉体添加量(质量分数)对摩擦学性能的影响.通过对磨损表面的形貌、元素及微观力学性能分析,探讨蛇纹石超细粉体作为添加剂的抗磨、减摩机制.结果表明,蛇纹行超细粉体可显著改善50CC润滑油的润滑性能,降低钢/钢摩擦副的磨损,其最佳添加量为1.5%.蛇纹石超细粉体的减摩润滑机制在于:1)在铁基摩擦表面形成高硬度、低弹性模量的氧化膜,有效降低接触应力和磨粒磨损;2)释放出Al2O3杂质颗粒嵌入摩擦表面并形成微坑和孔洞,起硬质点颗粒增强与微孔储油的双重抗磨、减摩作用;3)摩擦过程中粉体粒径得到细化,形成具有减摩润滑作用的纳米级蛇纹石"第三体"颗粒.     

冷轧润滑技术新进展

冷轧润滑技术新进展［美］ＹｕｍｉｎｇＺｈａｎｇ等１前言冷轧时轧制油最重要的作用是减小工作辊与金属板带摩擦力。轧制油的这种作用是通过形成一种连续薄膜来分离两个摩擦界面从而减小界面接触与贴粘。另外，在轧辊咬入过程中所形成的润滑膜的流变特点与厚度也将直接影...     

氧化锆增韧氧化铝在水润滑条件下的摩擦学特性研究

通过研究氧化铝(F99．7)对氧化锆增韧氧化铝(ZTA)摩擦副在水润滑条件下的的摩擦学特性，用扫描电子显微镜(SEM)观察了摩损表面形貌，用能量色散X射线分析(EDAX)对磨痕表面进行化学成分分析。结果表明，该摩擦副的摩擦系数和线磨损总量随载荷的增大而增大；当载荷为60N时，经过一定距离的运行后摩擦系数下降至0．24。同时显示在摩擦副的表面形成由磨屑组成的新表面层。     

含钨新材料研究进展

评述了1997年以来我国在含钨新材料研究上的一些进展。用前驱物脱水法制备了ZrW2O8和ZrM o2O8化合物,并证明具有立方晶体结构的ZrW2-XM o2XO8当W:M o为一定范围时都有热伸缩性质,有望成为热伸缩性能优良的材料。用机械-物理固相反应法制得了W S2纳米晶体,并证明其S-W-S纳米簇团为中空球,且W S2纳米晶粒径越小摩擦性能优越,更适用于超真空等领域。用煅烧钨酸铵制成的纳米W O3掺杂ZnS气敏材料对H2S具有较高的选择性和灵敏度。用溶胶-凝胶法和旋转镀膜技术制出的气致变色W O3纳米薄膜,在节能、信息等领域应用前景良好。