NbSe2/Cu新型自润滑复合材料制备及其摩擦学性能

以片层状NbSe2为原料,通过粉末冶金复压复烧的方法制备出不同质量分数的NbSe2/Cu复合材料.对复合材料的显微结构、物理性能及摩擦磨损性能进行了研究.结果表明,NbSe2的加入可显著提高材料的摩擦学性能.这是由于复合材料在摩擦热和变形挤压的共同作用下,基体中NbSe2被逐渐挤出,形成了NbSe2的固体润滑膜.NbSe2表面镀Cu可提高NbSe2与Cu基体的界面结合强度,所形成的固体自润滑膜不易脱落且更加完整,从而使复合材料具有更优异的物理性能和摩擦学性能.     

CNTs/NbSe_2/Cu基自润滑复合材料的制备及其摩擦学性能研究

将CNTs、Se粉和Nb粉按一定化学计量比均匀混合,通过固相反应生成碳纳米管(CNTs)/NbSe2复合材料,然后以生成的CNTs/NbSe2复合材料为固体润滑相,Cu为基体相,通过粉末冶金的方法制备出了CNTs/NbSe2/Cu基自润滑复合材料。利用UMT-2摩擦磨损试验机对材料的摩擦磨损性能进行评价,结果表明NbSe2/Cu基自润滑复合材料具有较好的摩擦学性能,磨痕平滑;随着1%(质量比)CNTs的加入,CNTs/NbSe2/Cu基自润滑复合材料摩擦学性能更为优异,其磨痕更平滑。这是由于具有优异润滑性能的NbSe2和均匀弥散分布在Cu基体中的大长径比管状结构的CNTs一起起到了协同强化和减摩耐磨作用,最终导致材料的机械和摩擦学性能同时提高。     

NbSe2/Cu新型自润滑复合材料制备及其摩擦学性能

以片层状NbSe₂为原料, 通过粉末冶金复压复烧的方法制备出不同质量分数的NbSe₂/Cu复合材料。对复合材料的显微结构、物理性能及摩擦磨损性能进行了研究。结果表明, NbSe₂的加入可显著提高材料的摩擦学性能。这是由于复合材料在摩擦热和变形挤压的共同作用下, 基体中NbSe₂被逐渐挤出, 形成了NbSe₂的固体润滑膜。NbSe₂表面镀Cu可提高NbSe₂与Cu基体的界面结合强度, 所形成的固体自润滑膜不易脱落且更加完整, 从而使复合材料具有更优异的物理性能和摩擦学性能。     

聚苯酯基复合材料的摩擦学性能

对比考察了炭纤维(CF)、聚四氟乙烯(PTEE)、单独和混合填充聚苯酯复合材料的摩擦磨损性能,利用扫描电子显微镜(SEM)分析了磨损面形貌,并探讨了其摩擦磨损机理.结果表明,CF、PTEE填充Ekonol复合材料,比CF或PTEE单独填充复合材料的低摩擦系数、低磨损率还分剐降低了17%、48%,是纯Ekonol摩擦系数的58%,耐磨性的1.8×104倍.CF、PTEE二者表现出了协同润滑与减磨效应.PTEE改善了难熔基体颗粒之间以及基体与纤维之间的粘接,而含量适当的CF对Ekonol起到了承载作用,且协助形成连续、均匀的转移膜.     

颗粒增强高熵基复合材料成形及其摩擦学性能研究进展

高熵合金是近十几年新发展起来的一种全新概念的多元合金,其在物理、化学性能和力学性能方面有很多优点,为了解决高熵合金在摩擦磨损应用方面的局限性,提高其综合力学性能,以高熵合金为基体加入增强相合成的复合材料(HEAMCs)成为金属领域研究的热点。基于此,根据研究现状综述了不同HEAMCs的制备成形方法,从制备方法的优缺点对粉末冶金法、熔炼法、激光熔覆法进行了详细的分析。归纳了HEAMCs中纳米细晶强化及第二相协同强化两个方面的强化机制,分别概括了室温和高温情况下HEAMCs的摩擦磨损性能的研究,最后对HEAMCs目前所面临的挑战及未来的发展进行了讨论和展望。     

石墨对Ni-Cr和Ni-Cr-W复合材料摩擦性能的影响

采用粉末冶金方法制备了Ni-Cr基自润滑复合材料,研究了Ni20Cr-石墨与Ni20Cr-10W-石墨复合材料中石墨含量和添加W后对材料力学性能和摩擦性能的影响.结果表明:随着石墨体积分数的增加,Ni20Cr-石墨复合材料的显微硬度和致密度不断降低;将石墨添加到Ni20Cr-10W复合材料中,材料摩擦系数明显降低,在每个试验温度下,复合材料的摩擦系数都随石墨含量的增加出现先增加后降低的变化规律;在Ni20Cr-石墨复合材料中添加体积分数10%的W后,复合材料显微硬度有所增加;当石墨体积分数为10%时,材料的摩擦系数在各个试验温度下均有所增加,当石墨体积分数为5%和15%时,复合材料的摩擦系数在整个温度范围内均有所降低;在整个温度范围内,Ni20Cr-10W-15石墨复合材料的摩擦系数最低.     

CaF2-MoS2铁镍基自润滑复合材料的摩擦学性能研究

以不同含量的MoS2、CaF2为润滑相,加入Cu、Fe和合金等元素,采用粉末冶金烧结工艺制备了具有在室温和高温下均有自润滑作用的铁镍基复合材料.采用UMT-2摩擦磨损试验仪、扫描电镜以及X射线衍射测试并分析了复合材料的摩擦磨损性能以及机理.结果表明,随着MoS2含量的减少、CaF2含量的增加,在室温时摩擦系数、磨损率均增大;而高温时摩擦系数、磨损率先降低后增大.当MoS2、CaF2各含3％(质量百分数)时复合材料在室温和高温时拥有最佳的摩擦性能.该复合材料室温时主要是MoS2起润滑作用,降低材料的摩擦磨损;而高温时MoS2、CaF2与金属相互作用生成CrxSx+1以及MoO2、CaMoO4、Fe2O3、FeMo4F6等物质,这些物质在摩擦表面形成复合润滑膜而起润滑作用.     

MoS_2和石墨对Ni-Cr基复合材料摩擦学性能的影响

用粉末冶金方法制备Ni-Cr基自润滑复合材料,研究了固体润滑剂MoS_2和石墨对复合材料的机械性能和摩擦学性能的影响。结果表明,随着MoS_2含量的增加,复合材料的显微硬度明显降低;MoS_2添加量从10%(质量分数,下同)增加到15%,复合材料摩擦系数和磨损率的变化并不明显。随着石墨含量的增加,复合材料的显微硬度呈逐渐降低的趋势,在400℃和800℃的摩擦系数呈升高趋势,石墨添加量为10%时室温摩擦系数最小。同时添加5%MoS_2和10%石墨时,复合材料的摩擦系数保持在0.48-0.65,石墨与MoS_2之间存在着协同效应,但是磨损率比添加单一润滑剂时高一个数量级。     

PTFE基自润滑复合材料的干摩擦学特性

利用MPV-1500摩擦试验机研究了PTFE基自润滑复合材料在干摩擦时的摩擦、磨损及极限pv值,在研制高pv值的滑动轴承方面进行了探讨。利用EPM-810Q型电子探针对PTFE基自润滑复合材料的磨损农面及其在对偶表面的转移膜进行了考察,探讨了PTFE基自润滑复合材料的摩擦磨损机理。结果表明,PTFE自润滑复合材料中的填料不仅阻止了PTFE带状结构的破坏,而且促进了复合材料向对偶表面的转移,从而大大降低了复合材料的磨损。     

聚醚砜酮树脂基碳纤维复合材料的性能研究

以含二氮杂萘联苯型聚醚砜桐（PPESK）树脂为基体，填加短碳纤维（CE）用溶液共混共沉淀，热压模塑方法研制出PPESK基碳纤维复合材料，研究了CF处理方法，CF含量，等离子体处理材料表面及摩擦条件（如线速度）对材料的摩擦磨性能的影响，利用KYKY100B扫描电镜观察材料磨损表面，分析了PPESK树脂及其复合材料的磨损机理，摩擦磨损实验结果表明PPESK／CF与纯树脂相比，摩擦系数减小1倍，磨损率下降2个数量级，纯树脂的磨损机理主要是创削磨损和粘着磨损，而复合材料的磨损特性主要表现为粘着磨损，且具有优异的耐热性能，是一类新型无油自润滑的耐高温低摩擦材料。     

石墨的添加对NiCr-W-Ti自润滑复合材料高温摩擦学性能的影响

本文以Ni20Cr合金为基体添加稀有金属Ti、W粉末及石墨后,充分混合,采用机械合金化及热压烧结工艺制备了NiCr金属基复合材料,研究了石墨含量对NiCr金属基复合材料的组织结构和摩擦学性能的影响。在UMT-3高温摩擦试验机上进行了该复合材料同Al_2O_3陶瓷球的滑动摩擦磨损实验,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对复合材料及其摩擦测试后的形貌与结构进行观察分析,结果表明:当所添加石墨的质量分数为3wt.%时,复合材料具有相对较好的力学性能和摩擦学性能;当测试温度低于300℃时,摩擦表面未形成有效的摩擦膜,故磨损率较高;当温度高于500℃时,摩擦层中含有摩擦氧化物,摩擦表面被光滑氧化物所组成的润滑膜覆盖,对磨面具有很好的保护作用,因而磨损率降低。     

颗粒增强金属基复合材料的干摩擦性能与磨损机理

颗粒增强金属基复合材料(PMMC5)具有优良的耐磨性，在摩擦磨损领域有着广阔的应用前景。本文评述了近年来关于PMMCs干摩擦磨损行为的研究结果，从材料因素和外部条件两个角度分析了各种因素对材料耐磨性、摩擦系数和配偶件磨损的影响，总结了不同条件下复合材料的磨损机制，并提出了设计摩擦磨损性能优良的PMMCs体系的可能途径。     

工业免维护滑板铁基自润滑材料在不同速度下的摩擦学行为

采用粉末冶金工艺制备了四种不同成分含量的铁基自润滑材料,对材料的微观组织和不同速度下的摩擦学性能进行分析和考察,采用金相显微镜和扫描电子显微镜(SEM)以及X射线衍射仪(XRD)对材料金相、磨痕表面形貌和成分进行表征。结果表明,随着摩擦速度的提高,铁基自润滑材料与40Cr钢盘的摩擦系数呈现降低的趋势,材料中石墨含量越高,速度对其磨损率的影响就越大,在摩擦速度为0.1~0.5m/s的条件下,磨损率达到了10~(-8)cm~3/N·m量级,属于轻微磨损,在1m/s的条件下,Fe-Ni-Mo-C自润滑材料的干摩擦摩擦系数达到了0.27,虽然磨损趋势随速度升高而升高,但与较低石墨含量和不添加石墨的材料相比摩擦磨损性能较优。总体来讲,本文所研制的铁基自润滑材料在不同速度工况下具有较好的摩擦学性能。     

hBN表面镀Ni对Ni-20Cr/hBN自润滑材料性能的影响

以六方BN（hBN）、NiCl_2和NaCO_3为原料,采用沉淀法制备镀镍hBN粉末,并采用粉末冶金法制备Ni-20Cr/hBN自润滑复合材料。研究了镀镍hBN粉末对Ni-20Cr/hBN复合材料密度、孔隙率、硬度、抗弯强度以及摩擦磨损性能的影响。结果表明：固体润滑剂hBN表面镀Ni可提高Ni-20Cr/hBN复合材料...     

钨对铜基粉末冶金摩擦材料摩擦磨损性能的影响

为了研究钨对铜基摩擦材料摩擦磨损性能的影响,制备了钨含量分别为0%、3%、6%、9%的铜基摩擦材料,并在环-块摩擦试验机上进行了摩擦磨损性能的实验。结果表明,在钨含量小于3%以下的范围内,钨可以使铜基摩擦材料的硬度小幅提高,含量超过3%后反而使硬度有所降低。随着钨含量的增加,铜基摩擦材料的摩擦磨损性能得到了显著改善。     

纤维增强聚酰亚胺复合材料的摩擦学行为

本文研究了碳纤维、玻璃纤维及石英纤维增强的PI复合材料在于摩擦和水环境下的摩擦磨损行为。研究表明,碳纤维增强PI复合材料在两种摩擦条件下的摩擦系数和磨损率都随碳纤维含量的增加而不断降低。而玻璃纤维和石英纤维增强PI复合材料的摩擦系数和磨损率则随纤维含量的增加而增大。材料的磨损均以塑性变形、微观破裂及破碎为主导,相同纤维种类和含量增强PI复合材料在水环境下的磨损率均较干摩擦下的低,这主要归因于摩擦副表面吸附或存留的水分的边界润滑作用。     

超高分子量聚乙烯纤维的液相氧化改性及其环氧树脂基复合材料的力学和摩擦性能

为增强超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维与环氧树脂(EP)基体之间的界面粘结强度,采用重铬酸钾溶液对UHMWPE纤维进行表面改性并制备UHMWPE纤维/EP复合材料。结果表明,UHMWPE纤维经液相氧化后表面刻蚀痕迹明显,表面粗糙度明显增加,结晶度增加了11.3%,与乙二醇的接触角减小了14.12°。与纯环氧树脂相比,纤维含量为0.4%的未改性UHMWPE纤维/EP复合材料的拉伸强度降低18.04%,纤维含量为0.6%的液相氧化改性UHMWPE纤维/EP复合材料的拉伸强度降低51.55%,未改性UHMWPE(纤维含量0.5%)和液相氧化改性UHMWPE(纤维含量0.4%)纤维/EP复合材料的冲击强度分别提升了3.29%和4.39%。当纤维含量为0.3%时,液相氧化改性UHMWPE纤维/EP复合材料的弯曲强度比纯环氧树脂增加6.55%,比未改性UHMWPE纤维/EP复合材料增加19%。当纤维含量由0增大到0.5%时,改性和未改性UHMWPE纤维/EP复合材料的摩擦系数先增加后减小。     

Preparation and tribological properties of homogeneously dispersed graphene-reinforced aluminium matrix composites

Aluminium matrix composites reinforced with homogeneously dispersed graphene (Gr/Al) were fabricated by electrostatic self-assembly and powder metallurgy. The microstructure of the composites was observed. The effects of graphene content, applied load and sliding speed on the tribological properties of the composites were also investigated. The results show that graphene is homogeneously dispersed in the aluminium matrix. The coefficient of friction for the composites initially increases and later decreases with increasing graphene content. It is lowest in the 0.3 wt-% Gr/Al composite, which is a decrease of approximately 20% when compared to that of pure aluminium. The coefficient of friction of the composites appears to increase significantly when increasing the applied load. However, it decreases with increases in the sliding speed.     

聚四氟乙烯/碳纤维增强聚酰亚胺复合体系的摩擦学性能

研究评价了不同PTFE含量的碳纤维增强P1复合材料的力学和摩擦学性能，并分析了在干摩擦和水润滑2种不同条件下的磨损表面形貌和磨损机理。研究表明：PTFE以10%添加时PI/CF/PTFE体系的机械性能最佳，而摩擦学性能以5%添加为佳；随PTFE含量的增加，复合材料的摩擦系数降低，磨损率增加。水润滑下，摩擦系数和磨损率比干摩擦下的都有相应的降低。干摩擦下，材料的磨损均以塑性变形、微观破裂及破碎为主导；水润滑下，这一机制显著减弱，归因于水的润滑和冷却作用。