纳米铜粉作润滑油添加剂时的"负磨损"现象研究

通过对纳米铜粉的摩擦学试验,发现随着摩擦时间延长运动副发生了负磨损现象。通常情况下磨损是摩擦的必然结果,此现象说明摩擦在一定条件下也可能导致负磨损,从而扩展了对摩擦磨损的认识。并且,负磨损现象的发现,证明了“动态自修复沉积机制”的存在,将有力支持装备智能修复技术的发展。     

纳米SiC微粒作为润滑油添加剂对钢/钢摩擦副磨损机制转变影响的研究

本文采用经过表面修饰的纳米SiC微粒作为润滑油添加剂,在M200磨损试验机上进行磨损试验,通过磨损表面的显微分析和能谱分析,研究载荷为400~1300 N、滑动速率为0.42~0.84 m/s范围内,纳米SiC微粒对油润滑条件下钢/钢摩擦副磨损机制转变的影响,并建立磨损机制图。结果表明：低速低载荷条件下,纳米SiC微粒的添加破坏润滑油膜的连续性,造成磨损量增加;高速高载荷条件下,纳米SiC微粒通过隔离摩擦副,变宏观滑动磨损为微观滚动磨损,并抑制黏着磨损的产生,提高了润滑油在恶劣环境下的润滑能力,降低了磨损量。     

润滑油纳米添加剂的研究进展

随着纳米技术与润滑剂研发领域的结合,将纳米材料作为润滑油添加剂,有效提升其摩擦学性能,已为业界所认可。在机械工业现代化高速发展的背景下,近年来,润滑油纳米添加剂开发领域的研究进展备受关注。其中,关于纳米添加剂的制备工艺、材料组成以及性能和应用等研究进展迅速,大量相关成果不断被报道。以近年来应用于润滑油开发领域的纳米添加剂研究成果为基础,从降粘性能探索、多功能化研究、与商用润滑油复配、匹配特殊材料摩擦副和适应极端苛刻环境等5个方面,对纳米添加剂的制备、性能和作用机理的研究进展进行了全面细致地梳理。评述了纳米添加剂所具备的突出功能和应用前景,并从生产制备、性能优化和机理研究三个方面指出了在纳米添加剂相关研发领域未来可能出现的新热点。在生产制备方面,规模化、工业化将被努力推动;在性能优化方面,实现多功能化纳米粒子、复配增益商用润滑油、匹配特殊材料摩擦副、适应极端苛刻摩擦条件等,都有广阔的探索空间;在机理研究方面,纳米添加剂的降粘机理、无溶剂离子型纳米流体的流动与摩擦学特性机理,也将成为科研人员未来关注的重点。     

纳米颗粒增强NiCoCrAlY熔覆涂层的高温摩擦磨损行为

采用激光熔覆技术,在镍基高温合金表面制备相同含量的3种不同纳米颗粒增强的NiCoCrAlY涂层,考察它们在500℃空气氛围下的干摩擦磨损行为,并与未加纳米颗粒的涂层进行比较。结果表明：纳米颗粒增强涂层的高温摩擦磨损机制与未加纳米颗粒的涂层一致,均为强烈塑性变形引起的剥层磨损和氧化磨损;加入纳米颗粒后,涂层的摩擦因数增大且随滑行距离的增加呈减小趋势,涂层的磨损率仅为未加纳米颗粒涂层的34.0%～64.5%。在3种纳米颗粒中,纳米SiC颗粒对涂层高温耐磨性的改善最为显著。     

几种纳米铜添加剂抗磨性能试验研究

采用化学反应法制备了5种纳米铜微粉,采用超声分散工艺分散于400SN基础油中进行摩擦磨损试验.试验结果表明,在试验范围内1#、2#和3#纳米铜在较高载荷下能够提高基础油的抗磨性能,磨斑直径为基础油润滑时的70%.能谱分析表明磨痕表面不均匀的分布有铜元素,说明添加剂中的纳米铜在磨痕表面沉积形成了保护性润滑膜,起到改善润滑油抗磨性能的作用.     

几种纳米铜添加剂抗磨性能试验研究

采用化学反应法制备了5种纳米铜微粉，采用超声分散工艺分散于400SN基础油中进行摩擦磨损试验。试验结果表明，在试验范围内1#、2#和3#纳米铜在较高载荷下能够提高基础油的抗磨性能，磨斑直径为基础油润滑时的70%。能谱分析表明磨痕表面不均匀的分布有铜元素，说明添加剂中的纳米铜在磨痕表面沉积形成了保护性润滑膜，起到改善润滑油抗磨性能的作用。     

钛基纳米润滑添加剂的减摩抗磨及自修复特性对比

针对恶劣工作环境会加剧机械设备摩擦副间的磨损而降低其服役寿命的问题,对比研究3种纳米添加剂TiO2、TiN和TiC在不同工况下的摩擦学性能及其自修复性能。根据SH-T0762-2005标准润滑油摩擦因数测定法,并利用MRS-10A型四球磨损试验机磨斑测量光镜、激光共聚焦显微镜和能量色散谱仪(EDS)对磨损表面进行表征,探讨其润滑抗磨及自修复机理。结果表明:钛基纳米添加剂的加入很好地改善了润滑油的抗磨减磨性能,并使其具有一定的自修复性能;当钛基纳米质量分数为0.5%时,其减摩抗磨性能达到最佳。3种纳米添加剂中,对润滑油减摩抗磨性能改善效果最好的是纳米TiO2,而自修复效果最好的则为纳米TiN。故纳米TiN和纳米TiO2作为润滑油添加剂,具有较好的减摩抗磨和自修复能力。     

机械零件摩擦磨损表面自修复研究进展

摩擦学的发展已将摩擦磨损的研究从抗磨减摩扩展到磨损表面的自修复甚至是零磨损.文中对摩擦磨损表面自修复的概念进行了阐述,详细论述了自发摩擦磨损自修复和条件摩擦磨损自修复的几种类型和实现模式,指出纳米技术的发展有望在摩擦表面建立起一层自组装的、坚固的、自修复的润滑膜,为摩擦磨损表面自修复提供了切实的途径.     

纳米铜颗粒作为50CC润滑油添加剂的摩擦学性能研究

在球盘式与环块式摩擦磨损试验机上考察了有机物修饰的纳米铜颗粒作为50CC润滑油添加剂的摩擦磨损性能,采用SEM和EDS分析了磨损表面形貌和表面膜元素组成及含量。结果表明:采用有机物修饰的纳米铜颗粒作为添加剂在润滑油中存在一个最佳的添加量,在此浓度下的润滑油在不同载荷条件下都具有良好的抗磨减摩性能,纳米铜粒子的加入还在一定程度上提高了油品的承载能力,降低了摩擦热。综合分析认为,纳米铜颗粒的摩擦学作用机制是在摩擦接触区高温高压的作用下形成低剪切强度的铜保护膜。     

腐蚀磨损中添加剂的作用机理初探

一、引言传统的缓蚀剂及润滑添加剂等在腐蚀磨损环境中是否仍然有效一直是人们关心的问题。45钢在添加K_2Cr_2O_7、(CH_2)_6N_4或IMC-5缓蚀剂和十二烷基磺酸钠(SDBS)润滑添加剂的稀H_2SO_4或NaCI溶液中,其磨损失重与载荷或摩擦速度的关系表明这些添加剂对抑制材料的流     

电沉积耐磨减摩纳米复合镀层的研究进展

纳米复合镀层比常规镀层具有更高的硬度和更加优良的摩擦学性能.评述了纳米复合镀层的电沉积工艺,包括纳米颗粒前处理、纳米颗粒添加量、电流、镀液pH值、镀液温度和搅拌方式等对镀层中纳米颗粒含量、镀层表面形貌及微观结构的影响,对纳米复合镀层摩擦学性能以及纳米颗粒耐磨减摩机理的研究进行了综述.     

耐磨耐高温无机胶粘涂层制备及研究

有机胶粘涂层耐高温性能差,而无机耐高温性能优良.试验制备磷酸二氢铝胶粘涂层,并测试了其耐高温,抗热震,耐磨等性能.涂层的耐磨性能优于45#钢,当骨料WC/Al2O3配比为1:1时磨损性能最佳,耐高温温度达到1000℃以上.辅料CuO是影响磷酸二氢铝胶粘涂层耐高温的一个重要显著影响因素.最后通过SEM观察涂层与金属基体结合界面,涂层粘结同时存在机械互锁和相间扩散.     

车辆润滑油极压抗磨添加剂的性能及其复配效应

现代科学技术的进步，使机器设备正朝着高速、重载和高精度方向发展，而润滑油品的质量是决定机器设备运行可靠性和延长其使用寿命的重要因素之一，而改进润滑油添加剂的性能并开发其复配技术，则是提高油品质量的关键。本文就一些常见的极压抗磨剂的性能，与其他添加剂之间的复配效应以及在边界润滑和混合润滑状态下，与摩擦表面形成的化学保护膜的形、价态、结构等特性进行了分析和归纳，并提出系统地研究添加剂间的复配效应以及与不同摩擦副材料、改性层、涂层间的协同效应，是今后应值得重视的课题。     

纳米铜颗粒添加剂粒径对润滑油摩擦性能影响的分子动力学和试验*

在润滑油中添加纳米颗粒可以有效减少摩擦磨损,大多数研究只集中在纳米颗粒的性质对摩擦性能的影响,很少考虑到颗粒粒径与表面粗糙度对摩擦性能的耦合作用。采用分子动力学（MD）模拟和试验的方法研究纳米铜颗粒添加剂粒径对润滑油摩擦性能的影响。建立具有凸峰和凹槽的粗糙壁面边界润滑MD模型,模拟300MPa下两固体壁面相对剪切速度为5 m/s时,5种粒径的纳米Cu颗粒分别在不同粗糙度壁面下的力学性能。定量计算出摩擦表面的应力、磨损量、摩擦力、正压力和摩擦热。同时,采用微纳米划痕仪测量含纳米Cu颗粒润滑油的摩擦因数。结果表明,颗粒的粒径和壁面粗糙度对润滑油的摩擦性能具有耦合作用;在剪切过程中纳米颗粒会填充壁面凹坑、形成保护膜、减少摩擦磨损、提高承载能力和降低壁面摩擦热。当壁面粗糙度较小、处于边界润滑状态时,Cu颗粒添加剂会增大体系的摩擦力;当壁面粗糙度较大、处于混合润滑状态时,Cu颗粒添加剂会减小体系的摩擦力;当颗粒粒径与壁面凹槽深度的比值D/h在1.05～1.12范围内,即颗粒直径略大于凹槽深度时,润滑油的摩擦性能最优,摩擦力和磨损量较小、油膜承载能力最大。分子动力学模拟和试验相结合,建立微纳观结构...     

硅酸盐粉体作为润滑油添加剂对摩擦副耐磨性的影响研究*

采用MM200摩擦磨损试验机研究了45^#钢-45^#钢摩擦副在含蛇纹石硅酸盐油润滑下的摩擦学行为，借助SEM及EDAX测试分析了自修复膜层的表面形貌及表面成分组成。结果表明：润滑油中添加硅酸盐蛇纹石粉体，在摩擦磨损初期，下试样的失重随磨损时间增加而增加；在试验时间为20h时，试样失重达到最大值，随后试样的失萤反而减小。在载荷600N、试验时间30h摩擦磨损后，在金属表面形成自修复保护膜，弥补了试样的部分失重；自修复膜层表面比较平整光滑，无明显的磨损划痕和犁沟，自修复膜层阻碍了金属摩擦表面的直接接触，有效地降低了金属摩擦副的磨损；自修复膜层与金属基体结合紧密，无明显的界面，膜层的厚度最大为8μm。     

Local enhancement of the material properties of aluminium sheets by a combination of additive manufacturing and friction stir processing

Friction stir processing (FSP) is combined with additive manufacturing (AM) with selective laser melting to locally enhance the material properties of a metallic part. A groove inside aluminium 1060 alloy sheet is filled with an aluminium 7075 alloy powder by AM. FSP is then applied to the AMed region along the groove. The suggested technique creates a heterogeneous microstructure with alternating reinforcement-enriched and matrix-enriched regions. While the overall hardness of the stir zone (SZ) increases significantly, the heterogeneous microstructure results in a unique uneven hardness distribution in the SZ. Tensile tests confirm the effectiveness of the suggested technique.     

Study on Friction Reducing and Anti-wear of CaCO_3 Nanoparticles as Additives in Lubricating Oils

THE NANOMETER PARTICLES?100nm)aremetastable materials that lie between macroscopicalmaterials and atoms or molecules with thecharacteristics of little size effect,quantummeasurement effect,surface effect and macroscopicalquantum tunnel effect etc.,thus demonstrating somespecial properties.Recently,much attention has beenpaid to the application of nanometer particles due to itsspecial properties,such as low melting point,low bulkdensity and large specific surface area.For example,owing …     

VN基硬质耐磨涂层的制备及其性能

目的在N2及其与C2H2混合气氛下,制备VN基硬质耐磨涂层,研究VN基涂层的结构及力学、耐磨、抗腐蚀性能,为工业化应用积累科学数据。方法采用阳极层离子源辅助阴极电弧离子镀系统,在高速钢衬底上制备VN、VCN和VCN/VN多层涂层,系统研究多层涂层调制周期厚度变化对涂层晶体结构、表面形貌、硬度、耐磨性及耐腐蚀性能的影响。结果 C原子的加入和VCN/VN多层涂层调制周期的变化对VCN/VN涂层的晶体结构、表面形貌、硬度、摩擦系数及耐腐蚀性能均有明显影响。随着VCN/VN涂层调制周期的增加,VN(200)衍射峰逐渐减弱并宽化,VN (111)衍射峰消失,涂层表面金属熔滴大颗粒数量减少,小颗粒数量明显增加。VN涂层硬度为1890HV,VCN涂层硬度为2290HV,VN/VCN多层涂层硬度为2350HV左右。对磨材料为氧化铝时,VN涂层的摩擦系数为0.74左右,VCN涂层和VCN/VN涂层的摩擦系数明显降低,在0.60左右,磨损机理由以磨削磨损为主(VN涂层)逐渐转化为粘着磨损为主(S5),磨削磨损起次要作用。随着C原子的加入和VCN/VN多层涂层调制周期的变化,涂层耐腐蚀性能明显增强,自腐蚀电位由VN的-0.26 V增大到VCN的-0.14 V,自腐蚀电流密度由1.63′10^-5 A/cm^2降低到2.7′10(-6) A/cm^2。结论采用阳极层离子源辅助电弧离子镀技术可制备VN基硬质耐磨涂层,C元素的加入可有效提高VN涂层的硬度,降低VN涂层的摩擦系数,增强VN涂层的耐腐蚀性能。VCN/VN多层涂层通过周期厚度的调制可以有效提高VN基涂层的硬度、耐磨及耐腐蚀性能。     

耐磨复合镀层工艺的研究

研究利用经过改进的电刷镀技术研制具有层状结构的复合镀层,即多层复合镀层,探索了利用多种固体粒子(Cr2O3、SiC、ZrO、Al2O3等)构成多层复合镀层的可能性与工艺上的可行性.此外,还研究了多层复合镀层的组织、结构、显微硬度以及耐磨性等性能.文中研究的结果可应用于现场修复磨损的机械零件及其表面强化,因而具有实际应用前景.     

Fe基非晶纳米晶涂层在油润滑条件下的耐磨损性能

采用自动化高速电弧喷涂技术在AZ91镁合金基体上制备了厚度约为300μm的Fe基非晶纳米晶涂层。研究了Fe基非晶纳米晶涂层在油润滑条件下,不同速度(180r/min、300r/min、600r/min、900r/min、1200r/min)、载荷(2.5N、5N、10N、20N、30N)对涂层的摩擦磨损行为。采用扫描电镜、能谱分析仪、X射线衍射仪和透射电镜对涂层的组织结构进行了表征,利用纳米压痕仪对涂层的力学性能进行了分析。试验结果表明:Fe基非晶纳米晶涂层组织均匀、结构致密,氧化物含量和孔隙率低,主要由非晶相和纳米晶相组成;涂层具有较高的硬度(12.03GPa)和弹性模量(197.1GPa)。在载荷为30N、速度为300r/min、磨损时间为900s条件下,其相对耐磨性是3Cr13涂层的3倍。Fe基非晶纳米晶涂层的磨损失效机制为脆性疲劳剥落。