UHMWPE-SiAlON陶瓷摩擦副的生物摩擦学特性及机理的研究

为了探索ＳｉＡｌＯＮ陶瓷与超高分子量聚乙烯（ＵＮＭＷ－ＰＥ）组合作为人工关节置换材料的可能性,利用Ｆａｌｅｘ摩擦磨损实验机测定了ＳｉＡｌＯＮ陶瓷与ＵＨＭＷＰＥ在３７℃、血浆润滑条件下的生物摩擦学性能。同时,在扫描电镜下观察了摩擦副表面形貌。实验结果表明ＵＨＭＷＰＥ－ＳｉＡｌＯＮ陶瓷摩擦副的摩擦系数为０．０６,ＵＨＭＷＰＥ的磨损系数小于８．４５×１０－１０ｍｍ３／（Ｎ·ｍ）。表面轮廓仪对摩擦磨损前后ＳｉＡｌＯＮ陶瓷表面测试,未发现明显变化,说明陶瓷磨损甚微。根据ＸＰＳ分析结果,提出了生物摩擦磨损机理。     

Pd在SnO2薄膜上的淀积、扩散及对气敏性能的影响

在Ａｒ气氛中于ＳｎＯ２薄膜表面溅射一层很薄的金属钯。用ＳＥＭ、ＡＥＳ及ＸＰＳ等分析表明，Ｐｄ在ＳｎＯ２表面以三维束状小岛方式生长，热处理后Ｐｄ迅速扩散到ＳｎＯ２膜内，形成掺杂型的气敏元件。在元件的表面存在大量的化学吸附氧，低温下（～１６０℃）对极为稳定的ＣＨ４有很高的灵敏度，认为可能与低温下吸附氧主要为α氧（Ｏ－２）有关。     

Sialon,Al2O3和SiC自配对干摩擦研究

本文研究了高温结构陶瓷Ｓｉａｌｏｎ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＣ的自配对滑动干摩擦磨损性能，运用ＳＥＭ、ＴＥＭ、ＸＰＳ手段观察和分析了磨损面的表面形貌、磨屑形状及相组成，目的是揭示陶瓷材料在试验条件下的滑动干摩擦磨损规律和摩擦磨损机理，结果表明：Ｓｉａｌｏｎ$ 微剥离磨损，摩擦过程中产生的氧化产物能改善材料摩擦；Ａｌ２Ｏ的磨损机理是磨屑边界润滑下的晶粒拔出和沿晶断裂；ＳｉＣ表现为犁沟－磨屑－犁沟过程的磨损，并     

（Y－ZrO_2）－SiCw－Al_2O_3陶瓷复合材料的摩擦磨损

本文对Ａｌ２Ｏ３基陶瓷复合材料Ａｌ２Ｏ３－ＺｒＯ２－ＳｉＣｗ进行了干摩擦磨损试验，并运用了ＳＥＭ，ＴＥＭ和ＸＲＤ等手段对其显微结构、力学性能及它们与ＧＣｒ１５钢对摩时的摩擦磨损行为进行了系统分析，在此基础上深入探讨了ＳｉＣ晶须（ＳｉＣｗ）增韧补强作用对复合材料的摩擦磨损性能的影响。     

摩擦表面MoS2润滑膜的显微结构分析

为探讨ＭｏＳ２／Ｎｉ复合材料的自润滑机理，采用薄膜分离技术从摩擦表面提取了ＭｏＳ２润滑膜，在透射电镜下研究其显微结构。结果表明，润滑膜中的ＭｏＳ２具有择优取向，其基础面科行于摩擦表观，形成了助于于润滑作用的织构。     

双马来酰亚胺基耐高温固体润滑膜磨损机理的研究

利用高温摩擦磨损试验机考察了ＢＭＩ基耐高温固体润滑膜在不同环境温度下大气中的摩擦学性能。并采用ＤＳＣ,ＳＥＭ以及ＸＰＳ等分析手段对其磨损机理进行了研究。试验结果表明,该膜在室温到２５０℃温度范围内可长期使用,具有优异的摩擦学性能,在常温下润滑膜的转移不好,而在２００℃时可形成完整的转移膜。     

ZrO2-SiO2膜的制备和结构研究

以正硅酸乙酯和氧氯化锆为原料,用溶胶－数胶法制备了无支撑ＺｒＯ２－ＳｉＯ２膜。应用ＤＴＡ－ＴＧ、ＸＲＤ－ＳＥＭ和ＢＥＴ等测试技术对无支撑ＺｒＯ２－ＳｉＯ２膜结构、表面形貌和孔径进行了表征,结果ＺｒＯ２－ＳｉＯ２凝胶膜虽在４６７℃开始出现少量单斜ＺｒＯ２,但在５００℃和１２００℃热处理后的晶相均为四方ＺｒＯ２显然ＳｉＯ２的存在的ＺｒＯ２－ＳｉＯ２膜具有比ＺｒＯ２膜同的热稳定性,在９５０℃欧下发人头发     

微量Si在W－7Ni－3Fe重合金中的行为

研究了掺到原料Ｗ粉中微量Ｓｉ（４００ｐｐｍ）在Ｗ－７Ｎｉ－３Ｆｅ重合金中的分布及在液相烧结过程中的行为．结果表明，Ｓｉ主要以固溶形式分布在Ｗ晶粒中．Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）分析发现，在掺杂Ｓｉ的Ｗ－Ｗ及Ｗ－基体相界面富集ＳｉＯ２和Ｎａ２ＳｉＯ３在未掺杂试样的断口表面发现了较弱的ＷＯ２的ＸＰＳ谱，而在掺杂合金中未发现ＷＯ２．     

TiB2和SiCW对Al2O3陶瓷材料高温摩擦磨损特性的影响

研究了Ａｌ２Ｏ３、Ａｌ２ｏ３／ＴｉＢ２和Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２／ＳｉＣＷ三处陶瓷材料在不同条件下的擦靡损特性。结果表明：三种陶瓷材料与硬质合金摩擦副的摩擦系数随温度温度的增加有不同的变化规律，摩擦表面的Ｘ射线衍射分析表明，摩擦系数的变化与陶瓷物膜的和结构有关，在高温下Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２陶瓷材料摩擦表面形成了具有优良的高温润性的ＴｉＯ２氧化膜，因而ＴｉＢ２的加入明显改善了Ａｌ２Ｏ３陶瓷材料 摩擦磨损     

（Y—ZrO2）—SiCw—Al2O3陶瓷复合材料的摩擦磨损

本文对Ａｌ２Ｏ３基陶瓷复合材料Ａｌ２Ｏ３－ＺｒＯ２－ＳｉＣｗ进行了干摩擦磨损试验，并运用了ＳＥＭ，ＴＥＭ和ＸＲＤ等手段对其显微结构、力学性能及它们与ＧＣｒ１５钢对摩时的摩擦磨损行为进行了系统分析，在此基础上深入探讨了ＳｉＣ面增韧补强作用对复俣材料的摩擦磨损性能的影响。     

梯度自润滑复合材料在不同滑动摩擦下的摩擦学特性

梯度自润滑复合材料是一种新型润滑材料,利用粉末冶金工艺设计和制备了该材料,考察了其在不同摩擦条件下的摩擦学特性,并对其摩擦磨损机理进行了分析和研究.结果表明:梯度自润滑复合材料随着复合固体润滑剂含量的增多,摩擦学性能明显改善,但润滑剂含量过高将导致材料表面硬度过低;该材料适用于高载倚下的润滑部件;脂润滑条件下,复合固体润滑剂与润滑脂结合在摩擦面上形成的膏状润滑膜使梯度自润滑复合材料的摩擦学性能显著改善;在脂润滑高载荷条件下,梯度自润滑复合材料的磨损主要发生在磨损初期,之后磨损极小,摩擦系数也趋于减小.     

粘结MoS2基钼固体润滑膜的抗承载能力和耐速度性能研究

为了探讨粘结MoS2基固体润滑膜在干摩擦条件下的抗承载能力和耐速度性能,使用国产的环一块摩擦磨损试验机在干摩擦下对粘结MoS2基固体润滑膜在不同载荷和不同速度试验条件下的摩擦磨损性能进行了研究.试验结果表明:粘结MoS2基固体润滑膜的承载能力有高达2100N,在0.512～3.84m/s的滑动速度范围内具有良好的抗磨减摩性能.对转移膜的研究结果表明高载高速试验条件有利于促进对偶表面生成高质量的转移膜.粘结MoS2基固体润滑膜具有良好的抗承载能力和耐速度性能的机理应归结于在摩擦过程中对偶表面高质量转移膜的生成.     

加载参数对TiN涂层摩擦磨损行为的影响

TiN薄膜广泛应用于低速轴承、钟表齿轮等环境中,而微载、低速条件下TiN薄膜的摩擦学特性是其重要服役性能之一.采用球盘式干滑动摩擦磨损试验机,研究了多弧离子镀TiN薄膜在微载、低速条件下的摩擦磨损特性.研究表明:在本试验范围内,薄膜的摩擦系数随着载荷的增加而升高,磨盘转速和转动半径对摩擦系数基本没有影响;载荷、磨盘转速的升高缩短了材料的磨合时间,而转动半径的增加延长了磨合距离.磨损以对磨钢球的犁削磨损为主,磨损体积随转动半径的增加而增加.     

磁控溅射MoS2＋Sb2O3防冷焊薄膜性能研究

MoS2溅射膜具有在潮湿大气中容易发生氧化而失去润滑作用的缺点.为了解决这个问题,将Sb2O3添加于MoS2中,用磁控溅射法制备了MoS2+Sb2O3薄膜,并利用球-盘式磨损试验机考察了它对薄膜摩擦特性的影响.通过XRD、XPS、AFM对MoS2+Sb2O3薄膜的微观结构和形貌及其化学状态进行了分析.实验结果表明薄膜的微观结构致密、晶粒小、分布均匀,有良好的润滑性、防冷焊性,特别适用于卫星活动部件的固体润滑.     

磁控溅射MoS2/WS2复合薄膜的工艺与摩擦学性能研究

采用MoS2/WS2复合靶材在不锈钢和硅基片上溅射MoS2/WS2纳米薄膜,通过多次实验,得到溅射MoS2/WS2薄膜的最佳工艺如下:溅射气压4.0Pa,靶基距为70mm,溅射功率为150W,溅射时间为3h.使用X-射线衍射仪,能谱仪,扫描电子显微镜对薄膜的成分和结构进行分析.采用HH-3000薄膜结合强度划痕试验仪,纳米压痕测试系统,UNT-3摩擦磨损试验机对薄膜进行机械性能和摩擦磨损性能分析,结果表明:在大气环境中,WS2/MoS2 复合薄膜摩擦性能要优于纯MoS2薄膜.     

液晶聚芳酰胺自组装膜的摩擦学性能

研究了液晶聚芳酰胺在表面羟基化载玻片上的自组装行为及液晶聚合物薄膜的摩擦磨损性能。结果表明．自组装液晶聚芳酰胺薄膜修饰的基底在低载荷下与Si3N4陶瓷球对磨时的摩擦系数非常低和稳定，耐磨寿命较其它聚酰胺类固体润滑膜更长。因此，自组装液晶聚芳酰胺超薄膜可以作为低载荷下硅基材料的减摩抗磨防护层。     

硅掺杂类金刚石薄膜表面性能研究

本文使用原子力显微镜考察了硅掺杂类金刚石薄膜的表面形貌及粗糙度,同时分析了薄膜表面的粘附力和微观摩擦力学性能。实验表明,随着基底负偏压的增加,薄膜的表面粗糙度值逐渐减小;摩擦力和外加载荷成线性关系,且粘附力是微小载荷下影响固体滑动摩擦力的主要因素,并采用最佳拟合直线的斜率表征出样品的摩擦系数的大小。     

H13钢离子渗氮(PN)与类金刚石(DLC)复合处理的摩擦磨损性能研究

采用阳极层流离子源与非平衡磁控溅射结合的沉积方法在H13钢基体表面沉积出类金刚石膜(DLC),并对H13钢经不同表面预处理对后沉积的DLC膜的摩擦学性能进行了对比研究.结果表明:DLC膜结构致密,且DLC膜与梯度过渡层及基体三者之间结合牢固;H13钢经离子氮化后,梯度过渡层与氮化层间结合紧密,提高了膜与基体的承载能力;在保持相同摩擦速率的条件下,摩擦系数随着载荷的增加先增大后减小;H13钢离子渗氮处理后沉积的DLC膜其摩擦系数远小于未采用离子渗氮处理沉积的DLC薄膜.     

端羟基含苯基聚二甲基硅氧烷薄膜的制备和摩擦学性能研究

采用旋涂法在功能化基底上制备交联聚硅氧烷薄膜,用DF-PM型静-动摩擦试验机评价薄膜的摩擦学性能.在表面羟基化基上制备的聚硅氧烷薄膜同钢球对摩时,摩擦系数较低,耐磨寿命更长,适合作为低载荷下的减摩抗磨防护层.     

碳纤维和二硫化钼混杂增强尼龙复合材料的摩擦学性能研究

以注塑成型法制备MoS₂和碳纤维混杂增强尼龙1010复合材料,采用MM-200型磨损试验机考察复合材料摩擦磨损性能。研究结果表明:在干摩擦条件下,MoS₂和碳纤维混杂可显著改善尼龙复合材料摩擦学性能,较小载荷下复合材料磨损以轻微磨粒磨损和疲劳磨损为主,较高载荷下复合材料则以热疲劳断裂剥落磨损为主。摩擦过程中MoS₂和对偶铁发生摩擦化学反应,生成和对偶底材具有较强结合能力的硫化亚铁和硫酸铁等,同时部分被氧化生成MoO₃。