六方氮化硼负载纳米铜润滑添加剂的制备及其摩擦学性能研究

采用水热吸附及热解还原制备六方氮化硼负载纳米铜复合润滑添加剂(Cu/h-BN),利用透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、热重分析仪(TGA)以及红外光谱仪(FT-IR)对样品进行表征.将纳米润滑添加剂分散到聚α-烯烃(PAO10)中,采用球盘摩擦试验考察其摩擦学性能.采用扫描电子显微镜(SEM)对典型的磨痕进行...     

纳米WS_2对汽油机机油性能影响的发动机台架实验研究

采用多能场复合作用下的湿式粉碎法制备出纳米WS2粉末,并加入汽油机机油中制备成含纳米WS2汽油机机油.在自行研制的发动机模拟实验台架上考察了该汽油机机油在发动机上的实际应用效果,分析了纳米WS2粉末对汽油机机油摩擦学性能的影响,研究了其在减少发动机内部磨损和降低发动机油耗方面的效果.结果表明:纳米WS2粉末能使汽油机机油的油膜强度、抗烧结负荷分别提高21.6%和100%,磨斑直径减小11.8%,并可以显著提高汽油机机油的使用寿命,延长汽油机机油的换油周期,减少发动机活塞环的磨损量27.6%,降低发动机油耗13%～28%.     

高能球磨热压烧结制备块状纳米晶体镍的动态冲击性能

用高能球磨结合热压烧结工艺制备出块状纳米晶体镍,并利用Hopkinson压杆对其进行动态冲击性能试验。结果表明:块状纳米晶体镍具有较高的抗冲击强度,可达到565 MPa,且冲击强度随着应变速率的升高而增大;同时,块状纳米晶体镍的塑性应变硬化率比较小,表现出平稳的塑性流变行为;基于试验结果,预测块状纳米晶体镍的变形机理是由位错滑移和晶界滑移共同控制的。     

高能球磨结合固相反应合成Ti_4AlN_3粉体

以物质的量比为1∶1∶3的钛粉、铝粉和TiN粉为原料,经普通混料机和不同转速高能球磨两种方式混料处理后,再在1 100~1 300℃真空反应烧结合成了Ti4AlN3粉体,研究了产物的物相和形貌、混合原料的物相以及烧结温度对合成Ti4AlN3的影响,确定了合成Ti4AlN3粉体的最适宜工艺。结果表明:以400r·min-1转速高能球磨3h后再在1 300℃反应2h是合成Ti4AlN3粉体的最适宜工艺。     

四氧化三铁纳米片的制备及其在液体石蜡中摩擦学性能

采用液相化学氧化法,在水体系中,以硫酸亚铁为母体,水合肼为氧化剂,吐温-80(Tween-80)为修饰剂,合成了厚约20.1 nm、边长约152.8 nm的四氧化三铁纳米片.通过X-射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)和高浓度激光粒度仪对四氧化三铁纳米片进行了表征.将四氧化三铁纳米片加到基础油液体石蜡(LP)中,在UNT-Ⅱ摩擦磨损实验机上考察其作为LP添加剂后的摩擦磨损性能,采用SEM分析了磨损表面形貌.结果表明:四氧化三铁纳米片可较大程度地降低LP的摩擦因数,并获得较小的磨痕直径,显著改善了LP的摩擦学性能.     

棒状纳米结构WSe2的合成及摩擦学性能研究

将W粉和Se粉按一定比例混合并经高能球磨、压片后,在Ar气氛中加热固相反应,得到棒状纳米结构的WSe2.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM、HRTEM)分析WSe2纳米棒的组成、微观形貌和组织形态;利用UMT-2摩擦试验机考察WSe2纳米棒作为GYT130液体基础油添加剂的摩擦磨损性能.结果表明,产物WSe2为纳米棒状结构,纳米棒平均直径在100 nm以下,最小棒直径为6 nm,具有层状结构和良好的结晶性.在2N载荷、150 r/min转速条件下,质量分数7％的WSe2纳米棒作为GYT130基础油添加剂能够使摩擦因数降低近50％,45#钢试样磨痕宽度降低53％.     

Al2O3、六方BN纳米润滑油的摩擦学性能试验研究

用添加Al2O3以及六方BN纳米颗粒的润滑油对机车发动机易磨损零部件材质制成的摩擦副试样进行摩擦磨损实验,结果表明添加了纳米颗粒的润滑油改善了摩擦副的润滑效果,提高了油膜承载力,降低了摩擦因数。六方BN润滑效果随添加量的增加而增强,中等载荷时质量分数为0.5%的纳米颗粒对3种摩擦副作用相近。Al2O3对硬-软金属配合的摩擦副作用效果强于对硬-硬金属配合的摩擦副,添加量不宜过高。     

原位溶胶-凝胶法合成纳米SiO_2润滑液的摩擦学性能

采用溶胶-凝胶法在亲水性聚醚油中原位制备纳米二氧化硅微球。利用透射电镜系统考察反应条件,如氨水和水的添加量、正硅酸乙酯(TEOS)添加量、聚醚含量及水解温度对原位生成的纳米二氧化硅颗粒的直径和形貌的影响。结果表明:随着TEOS、氨水及水含量的增加,纳米二氧化硅颗粒直径逐渐增大;而随着聚醚油含量增加以及反应温度的升高,纳米二氧化硅颗粒直径逐渐减小直至出现严重团聚。使用四球摩擦磨损试验机,研究不同粒径的纳米二氧化硅微球对润滑油减摩抗磨性能的影响。结果表明,随着纳米颗粒添加量的增加其摩擦因数和磨斑直径呈现出先下降后上升的趋势;在纳米颗粒最佳添加量时,纳米颗粒直径越小其减摩抗磨效果越明显;同时,纳米二氧化硅润滑液具有优异的减摩抗磨性能,但其最佳添加量受颗粒直径影响呈非规律性变化。     

纳米碳酸钙的共沉淀法合成及摩擦学性能研究

以油酸为表面活性剂,利用共沉淀合成法制备纳米碳酸钙颗粒。通过场发射扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和红外光谱仪(FT-IR)对产物的形貌和结构进行表征,研究发现纳米碳酸钙颗粒呈球形,分布均匀,平均粒径约为30 nm,晶型为球霰石。将纳米碳酸钙颗粒加入到菜籽油中,考察其分散稳定性,利用四球摩擦试验机考察其摩擦学性能。结果表明:共沉淀法制备的油酸修饰纳米碳酸钙在菜籽油中具有良好的分散性,分散稳定性也有改善和提高;纳米碳酸钙具有一定的减摩和抗磨性能,这是由于摩擦磨损过程中添加剂中的Ca元素在摩擦表面形成了沉积膜,从而降低了摩擦磨损。     

纳米球形WS_2颗粒对PTFE基固体润滑粘结干膜的改性研究

在PTFE基膜系中加入适当比例的纳米球形WS2颗粒,获得了不同性能的固体润滑粘结干膜,通过对膜层显微硬度、膜层附着力以及摩擦学性能的测试,筛选出一种性能较优的膜系.结果表明:在PTFE基膜系中增加适当比例的纳米WS2球,可以有效地减小膜层的磨损率,提高膜层的耐磨损寿命;但是当纳米WS2球添加比例较高时,未能充分分散的纳米球团聚体可能增加膜系中的磨粒磨损效应,使得膜层的摩擦因数波动变大,膜层的磨损率也增大,从而降低膜层的耐磨损寿命.通过不同应力条件下的寿命试验,初步建立了该种膜系的摩擦寿命模型,可用于预测该膜层在使用条件下的寿命或开展加速寿命试验.     

MoS2/WS2复合薄膜的环境适应性和摩擦学性能

湿热大气环境对MoS2润滑薄膜的摩擦学性能有严重的劣化作用。采用非平衡磁控溅射技术成功制备了WS2掺杂MoS2复合薄膜,研究发现,MoS2基体中掺入少量WS2可以诱导MoS2沿（002）晶面择优生长,薄膜结构变得更加致密,显著抑制腐蚀介质的渗透和扩散,使MoS2/WS2复合薄膜展现出高盐雾耐蚀性、小摩擦因数和低磨损率。成分优化的MoS2-1.6%WS2（原子分数）复合薄膜在经历4天的盐雾试验后仅表层被氧化,仍能保持0.16的小摩擦因数和3.80 × 10-6 mm3/（N·m）的低磨损率。     

微波辅助低温固相法制备YMnO_3纳米粉体

以金属无机盐为原料,柠檬酸为络合剂,采用微波辅助低温固相法制备前驱体,再经煅烧获得YMnO3纳米粉体,研究了煅烧温度和微波功率对合成产物的影响。结果表明:通过微波辅助低温固相法可得到钇和锰原子级混合的前驱体,前驱体经800℃煅烧3h后可合成六方YMnO3相;经900℃和1 000℃煅烧后,产物中出现较多的Y2O3和YMn2O5杂质相;当煅烧温度升高为1 100℃时,可合成高纯的六方YMnO3相,但粉体的团聚现象严重;与传统低温固相法相比,采用微波辅助低温固相法经800℃煅烧后制得的YMnO3粉体分散性和球形度较好。     

片状超细WS_2粉末的制备及其润滑性能研究

当WS2粉末的基面与材料表面平行时,润滑效果最好,因此纳米片状形貌能极大地改善WS2粉末的润滑效果。为制备纳米片状WS2粉末,将分析纯WO3和S粉末在氩气保护下进行球磨,将球磨后的混合粉末在硫蒸气气氛中进行硫化得到WS2粉末。基于XRD和SEM的成分和形貌分析表明,通过球磨加硫化的方法成功制备出边缘长度在250~500 nm,厚度小于100 nm的片状超细WS2粉末。将片状超细WS2粉末添加到石蜡油中进行标准四球摩擦试验,结果表明:该粉末可显著提高石蜡油最大无卡咬负荷值,同时有效减小磨斑直径,其中质量分数1.3%的片状超细WS2粉末可使石蜡油的最大无卡咬负荷值增加118 N,质量分数1.5%的片状超细WS2粉末可使试样的平均磨斑直径减小0.33 mm。     

MoSe_2纳米片的制备及其摩擦性能

通过固相反应方法合成了MoSe2纳米片,并采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等对其进行了表征;通过摩擦试验研究了MoSe2纳米片作为150bn润滑油添加剂的摩擦性能。结果表明:MoSe2具有纳米片状结构,长为100～500 nm,厚为10～50 nm,添加MoSe2纳米片基础油的摩擦因数要比添加MoS2纳米片基础油的高,其中MoSe2添加5%(质量分数)的润滑油的摩擦性能最好。     

Sn-Al2O3固体润滑剂填充钨钢织构界面摩擦学性能

为提高钨钢材料零部件的减摩抗磨性能,参照鱼鳞表面结构并结合有限元模拟仿生设计槽宽约0.6 mm钨钢试样;制备具有最佳配比的Sn-Al2O3复合固体润滑剂,利用高温熔渗将其填充于仿生鱼鳞状表面织构以制备Sn-Al2O3复合固体润滑剂填充钨钢织构试样,并在不同载荷-滑动频率下研究试样的摩擦学性能。结果表明：相比30 N-2 Hz、25 N-3 Hz、15 N-5 Hz和10 N-6 Hz工况,在20 N-4 Hz工况下试样具有最低的平均摩擦因数和磨损率。这是因为在相对较低的载荷和相对较高的滑动频率下,循环应力和摩擦热使塑性变形状态的固体润滑剂更易从织构中挤出而迁移到摩擦表面,形成完整的润滑膜,能够有效地提高试样的减摩抗磨性能。     

喷涂功率对NiCr-Cr3C2涂层表面自由能及其摩擦性能的影响

利用超音速等离子喷涂技术制备了不同喷涂功率条件下的NiCr-Cr3C2涂层,结合表面自由能理论研究了其表面摩擦学性能。利用Owens-Wendt几何平均法计算了涂层的表面自由能及其分量。对比发现,涂层孔隙率、显微硬度和摩擦因数均随着喷涂功率的变化而变化,且其变化趋势与极性分量均表现出一定的相似性。分析表明,受喷涂功率的影响,喷涂粒子的温度和速度对涂层表面分子间作用力产生影响,从而间接改变了涂层表面的自由能,并且自由能及其分量的改变,会直接影响NiCr-Cr3C2涂层表面的摩擦学特性。     

政策围绕产业全面优化 “中国再制造”发展正当时

"中国制造"创造了奇迹,"中国再制造"能否书写同样的传奇?再制造是循环经济"再利用"的高级形式。通过将废旧汽车零部件、工程机械、机床等进行专业化修复的批量化生产过程,再制造产品在同于甚至优于新品质量和性能的基础之上,可节能60%,节材70%,节约成本50%,大气污染物排放量降低80%以上。发展再制造,不仅对于节约资源和保护环境意义重大,更是推动制造业及现代服务业升级、促进经济     

反应球磨烧结制备Al_2O_3/Cu复合材料的组织与性能

以铜铝合金粉为原料,利用反应球磨并结合放电等离子烧结工艺制备了Al2O3/Cu复合材料,研究了球磨不同时间后合金粉的形貌、物相以及铝含量对复合材料组织与性能的影响。结果表明:铜铝合金粉球磨20h后,生成了粒径为2~5μm的类球状颗粒,Cu相衍射峰发生明显的宽化,在铜基体中原位生成了纳米α-Al2O3颗粒相;Al2O3颗粒的尺寸及其在基体中的分布与铝含量有关,随着铝含量增加,Al2O3颗粒逐渐长大、富集甚至团聚;复合材料的相对密度和导电率均随着铝含量的增加逐渐降低,显微硬度则逐渐升高;当铝的质量分数为0.7%时,复合材料具有最佳的综合性能。     

球磨时间和氧化铝含量对氧化铝弥散增强铜基复合材料组织与性能的影响

采用高能球磨法,通过改变Al2O3含量(质量分数)和调节球磨时间等参数,烧结制备出不同含量Al2O3颗粒弥散增强的铜基复合材料;通过显微组织观察、相对密度、电导率和硬度的测试,研究了Al2O3含量和球磨时间对烧结体组织和性能的影响.结果表明:球磨转速为270 r·min<'-1>时,随球磨时间延长,铜晶粒细化和晶格畸变...     

反应合成法制备Al_2O_3/Al复合材料

采用搅拌方法加入 Cu O粉末与 Al液进行原位反应 ,并用铸造工艺成功制备了 Al2 O3 /Al复合材料。试验结果表明 :Cu O粉末与 Al液能原位反应生成 Al2 O3 ,反应有一较长的孕育期 ,生成的 Al2 O3 细小且均匀分布在 Al基体上 ,具有强烈的增强效果 ,复合材料的硬度远高于基体材质