胆甾醇润滑添加剂的摩擦噪声与胶合分析

在N15机械油中添加胆甾醇,用标准的立式万能摩擦磨损试验台实验分析了N15机械油、N15油机械 胆甾醇的摩擦磨损性能。针对磨合阶段、稳定磨损阶段、胶合失效与摩擦噪声进行分析。结果表明,在磨合阶段摩擦因数有较大变化,随后的稳定磨损阶段中摩擦因数变化减小;在摩擦副出现胶合失效前,摩擦副的摩擦因数急剧上升;N15机械油 1.7%胆甾醇的抗胶合性能较好,但N15机械油 0.106%胆甾醇的摩擦噪声特性较好;胆甾醇添加剂可以显著改善N15号机械油的抗胶合能力。     

低噪声润滑脂的摩擦磨损特性分析

用标准的立式万能摩擦磨损试验机的销盘实验,分析了低噪声润滑脂EMQ2与RS3润滑脂的摩擦磨损特性,针对磨合阶段、稳定磨损阶段、摩擦噪声与胶合失效进行分析.结果表明,在磨合阶段摩擦系数有较大变化,随后的稳定磨损阶段中摩擦系数变化减小;脂润滑的摩擦副的摩擦系数比油润滑显著增大、变化频率增加,在试验过程中出现嗡嗡声时,而在摩擦系数下降阶段不出现摩擦噪声;在摩擦副出现胶合失效前,摩擦副的摩擦系数急剧上升;在摩擦系数变化幅度达到10%左右时,摩擦副就出现胶合失效.并用扫描电镜（SEM）分析了试盘、试销摩擦副运转2 h后的磨斑表面形貌.     

纳米碳酸钙颗粒作为钛基脂添加剂的摩擦学性能

采用四球摩擦磨损试验机研究纳米碳酸钙作为复合钛基脂添加剂的摩擦磨损性能,利用X射线光电子能谱仪分析试验后钢球磨斑表面主要元素的化学状态,用扫描电子显微镜观察钢球的磨斑表面形貌。结果表明：纳米碳酸钙作为复合钛基脂添加剂具有明显的减摩抗磨效果;其中纳米碳酸钙质量分数为时3%复合钛基脂具有佳的减摩抗磨效果,与纯钛基脂相比,可使平均摩擦因数降低14.9 %,磨斑直径降低35.1%。在添加纳米碳酸钙的复合钛基脂润滑下,钢球磨斑表面形成了由纳米碳酸钙分解生成的CaO、钛基脂分解生成的TiO2,以及Fe2O3、FeO等无机化合物成分组成的多孔状保护膜,这层保护膜阻止了摩擦表面的直接接触,起到了有效的减摩抗磨效果。     

钢质摩擦副在微-纳米固体添加剂磨合油中磨合机制研究

基于45#调质钢齿轮滚滑副和45#淬火钢销/45#调质钢滑动副的大量磨合试验结果,分析了钢质摩擦副在微-纳米磨合油中油液温度、摩擦副表面性质和磨合平衡状态机制,以及磨合平衡状态的判定方法。研究结果表明:微米尺度的磨料对磨合磨损主要起到磨粒磨损的作用,纳米尺度的磨料对磨合磨损表面起到填充、嵌入和熔融作用,以及加剧粘着磨损作用。微米和纳米尺度的磨料混合在一起,在不同工况条件下,或对磨合磨损起到促进作用,或起到延缓作用。磨合完成后,摩擦副表面几何、物理和化学性质都可以得到有效改进。磨合平衡状态时各工况参数都趋于稳定状态,这些参数直接反映磨合磨损平衡状态,可以用来判定磨合磨损状态。     

纳米润滑添加剂改善摩擦磨损提高发动机性能的研究

以5W-30润滑油为基础油,Al_2O_3/TiO_2为纳米添加剂,配制添加剂质量分数为2%的纳米润滑油。通过摩擦学性能试验台模拟缸套-活塞环摩擦副实际工作过程,研究Al_2O_3/TiO_2纳米添加剂对摩擦学性能的改善;通过场发射扫描电镜(FESEM)对活塞环样本微观形貌进行观察,确定表面磨损情况;通过发动机台架实验研究确定实际使用工作过程中,纳米添加剂对发动机动力性能的影响。结果表明,润滑油中加入Al_2O_3/TiO_2纳米添加剂后,缸套-活塞环摩擦副摩擦磨损性能得到明显改善,摩擦因数和活塞环磨损率显著下降,摩擦因数最大下降50.6%,平均下降42%;活塞环磨损率最大下降34.8%,平均下降27.2%;活塞环表面微观形貌得到明显改善,磨损表面得到修复,划痕显著减少;在转速为4 400 r/min时随着负荷逐渐增大,发动机台架实验输出功率最高提升24.2%,低负荷功率增幅显著,高负荷范围内功率平均提升3.3%,动力性能得到较大提升。     

摩擦磨损自修复原理及纳米自修复添加剂研究进展

摩擦磨损导致能源浪费和零部件失效,纳米自修复添加剂能够降低摩擦磨损,延长机械的使用寿命,还可在不拆卸的情况下对机械零件表面进行在线修复,实现终身免大修,给传统的维修带来了全新的理念。探讨了摩擦磨损自修复的原理,指出摩擦磨损自修复的原理主要有摩擦自修复、原位摩擦自修复和摩擦自适应修复等。概述了几种纳米自修复添加剂的研究应用现状,包括纳米金属粉末、纳米金属氧化物、纳米硫化物、纳米硼系和稀土类化合物及其它新型纳米材料。     

碳酸钙纳米粒子润滑油添加剂的制备及其摩擦学性能的研究

本文利用十二烷基硫酸钠/异戊醇/环已烷/水微乳液体系制备了碳酸钙纳米粒子,用透射电镜(TEM)、X—射线衍射仪(XRD)和动态光散射仪(DLS)测定其物理形态,并将其作为添加剂分散到500SN基础油中,用四球实验机考察了其摩擦学性能和用X—射线光电子能谱仪(XPS)对磨斑表面进行分析。实验结果表明:所制备的碳酸钙纳米粒子的粒径约为13nm、呈球形和六方型晶体结构,具有较好的单分散性;具有较好的摩擦学性能,少量的碳酸钙纳米粒子即可提高润滑油的抗磨减摩性能。其摩擦机理是在磨斑表面形成了含有碳酸钙和由其分解而成的氧化钙的保护膜,从而表现出较好的摩擦学性能。     

纳米硬质合金与大理石的摩擦磨损特性

采用在线电解修整(ELID)磨削技术对纳米硬质合金刀具进行磨削,并利用摩擦磨损试验机研究了纳米硬质合金WC-10Co与大理石的摩擦磨损特性。结果表明,纳米硬质合金整体摩擦系数小,耐磨性好;WC-10Co的磨损机理表现为鱼鳞状塑性流动,而普通硬质合金的磨损机理则是晶粒大片脱落。纳米硬质合金性能优异,有望成为矿产资源钻探领域的新型刀具材料。     

含纳米碳酸钙、稀土粒子润滑油的摩擦学性能

采用透射电子显微镜（TEM）观察、测定了纳米碳酸钙、稀土（RE）粒子形貌和粒径；制备了含不同浓度与比例的纳米碳酸钙、稀土复合粒子的润滑油，并在四球摩擦磨损试验机上考察了其摩擦学性能；采用扫描电子显微镜与X射线光电子能谱仪分析了磨损钢球表面的形貌、化学组成。研究结果表明，纳米碳酸钙、稀土粒子的最佳的添加量为0.6%，最佳配比为w（CaC03）：w（RE）=1：1；该润滑油具有优良的抗磨、减摩性能；其抗磨、减摩机理与纳米粒子存在形态以及摩擦化学作用有关。     

纳米TiO 2填充酚醛树脂基摩擦材料摩擦磨损机制

考察纳米TiO 2填充酚醛树脂基摩擦材料在不同载荷和温度下的摩擦磨损性能,采用电子显微镜分析摩擦表面的微观形貌,采用粗糙度仪考察摩擦表面的粗糙度.结果表明:与添加微米TiO 2的摩擦材料相比,添加纳米TiO后,摩擦材料的韧性提高了22%,摩擦因数更加平稳;在300和350℃高温下磨损率分别降低了32%和22%,且摩擦材料磨损表面更致密平整.     

有无电流条件下温度对碳/铜摩擦副摩擦磨损性能的影响

通过销-盘摩擦磨损试验,研究了碳/铜摩擦副在有无电流条件下的摩擦学性能。结果表明:试验过程中摩擦副温度不断地升高,且有电流时摩擦副温度比无电流时高,滑板材料的磨损量随着温度的升高而增大;当无电流通过时,摩擦因数随温度的升高先增大后减小,当有电流通过时,摩擦因数随温度的升高而减小。观察碳滑板磨损前后表面形貌发现:磨损表面随摩擦副温度的升高变得越来越光滑;当无电流通过时,磨粒磨损和黏着磨损是主要磨损类型,当有电流通过时,磨损类型以氧化磨损和电弧烧蚀为主。碳滑板材料磨损表面EDS分析发现,元素转移和氧化现象在磨损过程中时有发生。     

液晶润滑添加剂的抗磨损性能研究

本文研究液晶润滑添加剂的抗磨性能，将１％正辛基苯甲酸液晶材料加入至ＨＵ－２０汽轮机油中，在Ｆａｌｅｘ试验机上试验结果表明具有降低磨损量和缩短磨合时间的作用，与不加添加剂时相比较，线磨损量降低４４％，摩擦系数降低３１－４７％，磨合时间短一倍。在四球试验机上试验，最大无卡咬负荷ＰＢ值增加２１％。液晶添加剂对改善润滑油的抗磨性能作用明显。     

不同晶型SiC_p对铜基粉末冶金摩擦材料摩擦磨损性能的影响

采用加压烧结法制备含有不同晶型SiCp的铜基粉末冶金摩擦材料,研究不同晶型SiCp对铜基粉末冶金摩擦材料摩擦磨损性能的影响。结果表明:不同晶型SiCp对铜基粉末冶金摩擦材料的摩擦磨损性能的影响不同。摩擦材料的摩擦因数随着β-SiCp加入量的增加而升高,当β-SiCp的质量分数超过6%时,在摩擦过程中材料和对偶发生严重磨损;α-SiCp含量对铜基粉末冶金摩擦材料的摩擦磨损性能影响不显著;当SiC颗粒的质量分数为2%~6%时,β-SiCp相比α-SiCp更适合作为摩擦组元用于铜基粉末冶金摩擦材料中。     

Friction,Wear, and Scuffing Characteristics of Marine Engine Lubricants with Nanodiamond Particles

Many kinds of additives are generally added to engine lubricants to improve performance. These chemical additives are harmful to both humans and the environment. For this reason, the research trend in the lubricant industry is to reduce the use of chemical additives in engine oils. Carbon materials like nanodiamonds are candidates among many physical additives. Nanodiamond particles are round, very hard, chemically stable, and highly heat conductible. In this research, nanodiamond particles were uniformly dispersed in marine engine lubricants. A matrix synthesis method was used for dispersion with various concentrations. Friction and wear tests were performed to measure the friction and wear amounts, and scuffing tests were performed. The friction coefficients were decreased with the addition of nanodiamond particles. Due to their octagonal and almost spherical shape, the particles could act as rolling contact elements between two lubricated sliding surfaces. In addition, it was found that there was a proper concentration of nanodiamond to minimize the wear amounts, which was 0.3 wt%. From the scanning electron microscopy (SEM) analysis many agglomerated particles were found on the sliding surfaces with a high concentration of particles over 0.3%. The excessive amount of nanodiamonds acted as abrasive debris and ploughed the contact surfaces. Finally, as the concentration of nanodiamonds increased, the scuffing life increased due to a reduction in friction, and the rate of temperature increase was reduced due to the high heat conductivity of nanodiamonds.     

液晶化合物的质谱研究

本文测定了目前广泛使用的联苯类、酯类和苯基环已烷类三类液晶数十种化合物的电子轰击质谱,讨论了它们的裂解机理和共同质谱特征,为液晶结构鉴定提供了依据。     

载流摩擦磨损系统研究

基于摩擦学的三公理,对载流摩擦磨损的机制进行研究,建立了载流摩擦磨损的系统构成图、功能平面图、微观接触的电接触状态图和载流摩擦磨损电传导电路模型,分析了火花和电弧产生的原因,得到了载流磨损量与法向载荷之间的关系模型,较好地解释了电因素对摩擦磨损的作用,为载流摩擦磨损的研究建立了理论分析基础.     

聚合物填充聚四氟乙烯复合材料的摩擦磨损性能

采用机械共混-冷压成型-烧结的工艺制备了PEEK、PPS填充PTFE基粘弹．摩擦型阻尼材料,用环-块式磨损试验机研究了在干摩擦条件下的摩擦磨损性能;用扫描电子显微镜观察磨损表面形貌和内部组织结构。结果表明：混合填充PEEK和PPS时,2种填充物的比例对材料的摩擦因数影响不大,当二者含量相近时,摩擦因数最大;填充物对磨损性能的影响与对摩擦因数的相同;随着PEEK含量的增加和PPS含量的减少,材料的磨损方式由疲劳剥落磨损为主转变为犁削、粘着磨损;PTFE含量的增加,使得复合材料的摩擦因数减小,而磨损有所增大。综合考虑认为,PTFE与适当比例的PEEK／PPS混合填充,具有合适的摩擦因数和较好的耐磨性,能够满足特殊工况下阻尼材料的需要。     

ZrN涂层刀具的滑动磨损特性研究

山东大学摘要:采用电弧离子镀法在硬质合金刀具表面制备了厚度为2.19~5.23μm的ZrN系列涂层,测定了涂层的显微硬度,并通过划痕试验和摩擦磨损试验考察了涂层与基体的结合强度及其摩擦磨损性能。在扫描电镜下观察磨损表面形貌,结果表明:ZrN系列涂层能够显著提高硬质合金刀具的表面硬度;涂层与基体的结合强度较高,划痕临界载荷高于60N;与此同时,电弧离子镀法ZrN系列涂层可以显著改善硬质合金刀具的耐磨性能。磨损机理主要是磨粒磨损和涂层的微剥落。