激光微造型表面固体润滑性能研究

采用声光调Q二极管泵浦固体光源(DPSS)Nd:YAG激光器,在45#钢试样表面进行表面微造型加工。以聚酰亚胺(PI)和二硫化钼(MoS2)复合固体润滑材料作为固体润滑剂,通过两步加温固化黏结工艺成功制备微造型固体润滑试样。在MMW-1A型摩擦磨损试验机上进行光滑无润滑试样、光滑表面固体润滑试样和微造型固体润滑试样的摩擦性能对比试验,以及微造型固体润滑试样在不同转速和压力下的摩擦性能试验。结果表明,在经过激光加工的微凹坑中填充复合固体润滑材料的试样,在摩擦过程中微凹坑中填充的固体润滑材料能有效转移到在摩擦表面,补充消耗掉的润滑材料,因而表现出更好的摩擦学性能。     

第二讲 固体润滑膜的性能

第二讲固体润滑膜的性能常州牵引电机厂石淼森关键词固体润滑膜，摩擦，磨损，温度，性能，润滑固体润滑膜（以下简称膜）是指固体润滑涂（镀）层最表面的那层薄膜以及在对偶材料表面上形成的转移膜。固体润滑成功与否，取决于膜的形成能力。如果膜的生成与磨耗平衡，表明...     

润滑原理

在彼此作相对运动的两固体表面,润滑能防止摩擦,磨损和控制表面损伤。在机械加工作业或磨削中,润滑有助于最大限度地切除工件材料(即磨损),而使刀具和砂轮的磨损尽可能减少,并保证满意的工件光洁度和精度。在大型蒸汽轮机中,适当的轴承润滑能使摩擦下降到最低限度,并能防止表面损伤。而在液力制动器与离合器中,润滑剂能保持适当的摩擦,尽量减少摩擦材料的磨损和表面损伤。这几个例子中的所有摩擦,磨损和表面损伤,都由于润滑而得到减少,这种润滑包括两种类型——“流体”润滑与“边界”润滑——中的一种或两种。     

固体润滑滑动材料

固体润滑滑动材料常州牵引电机厂石淼森固体润滑滑动材料，按其工作原理和制造方法可以分成两大类：背村型材料和镶嵌型材料。这些材料通常作为轴承、导套、导板及垫片，机床导轨面，冲压模具和挤出机模具机构等各种摩擦表面材料。一、背衬型材料将固体润滑剂覆盖在摩擦物...     

线接触热弹流润滑中材料热膨胀系数的计算

运用线接触热弹性流体动压润滑理论,结合热弹性力学理论和热力转换原理,提出了一种求解线接触热弹流润滑下接触固体表面材料热膨胀系数的方法,能解决油膜压力约束下的非均匀温度场引起的固体表面热弹性变形的求解问题.通过算例求解得到了满足收敛条件的数值解,进一步分析了载荷、卷吸速度和固体材料变化对材料热膨胀系数的影响.研究结果表明...     

金属零件固体润滑表面材料

在金属零件表面合成固体润滑(硫化物)材料是采用等离子体技术,在各种钢、铁零件上经物理化学作用合成0.12mm含硫化铁(FeS)的表面材料,这种材料可大大降低零件的摩擦系数。例如含FeS表面材料的钢铁零件滑动摩擦系数是青铜零件的2/3～1/3,耐磨性比青铜提高2～9倍,滚动摩擦系数降低14～42％。零件表面含FeS固体润滑材料后,碳钢可代替合金钢或铜合金,45~#钢可代铬钢制造203轴承等,且寿命可提高1～10倍。     

纳米粗糙间隙中季戊四醇四酯的薄膜润滑行为

采用分子动力学模拟方法建立光滑和粗糙2种固体壁面结构,研究季戊四醇四酯润滑剂在不同压力、薄膜厚度下,在恒定剪切速度和温度下的薄膜润滑行为。分析壁面间润滑薄膜的密度分布,以及剪切过程中润滑剂的速度分布。输出固体壁面在x向和z向的力学响应,并计算摩擦因数。结果表明：表面纳米结构降低了润滑薄膜的厚度,减弱了润滑薄膜分层现象;当润滑薄膜厚度较大时,V形纳米沟槽有助于减小薄膜润滑系统的摩擦因数;润滑薄膜厚度较小时,V形纳米沟槽表面润滑状态容易从流体润滑转变到边界润滑状态,摩擦因数增大。     

MoS2性能及应用

MoS_2作为固体润滑材料已久负盛名。我国近年也研制出多种含MoS_2油膏及复合材料,并达到较高水平,同时也已广泛地应用到机械工业生产上。下面就MoS_2固体润滑材料的一些性能及在机械设备润滑中应用的一些情况及实例。     

镶嵌型滑动轴承固体润滑材料应用概况

介绍了聚合物类、石墨类和二硫化钼类镶嵌型滑动轴承用固体润滑材料的研究现状和应用情况,重点介绍了在镶嵌型固体润滑材料中加入填充物可以提高材料的摩擦磨损性能和力学性能,但固体润滑材料在镶嵌型滑动轴承使用中存在单一材料润滑性能一般,金属基体不耐腐蚀和不适用于高速、轻载、低温工况的问题.并且对聚合物类镶嵌型固体润滑材料提出采用...     

固体润滑摩擦副有摩擦接触问题的数值分析

固体润滑摩擦副接触问题数值分析的传统的微分法涉及边界迭代，计算过程冗长且不易收敛。以新发展的变分法和非线性优化方法求解能量泛函，研究了固体润滑摩擦副表面摩擦力下的接触问题。考虑到表面涂层在固体润滑摩擦副中使用的广泛性，特别分析了表面涂层的影响，并对计算结果进行了讨论。计算结果显示，表面涂层和摩擦力对摩擦副的应力分布有重大影响。随着摩擦因数由0．1到0．5逐渐增大，各点最大应力增加了33％，且涂层表而的应力变化最明显，这对固体润滑涂层的强度提出了很高要求。     

镶嵌固体润滑剂的硬质合金摩擦学性能研究

在硬质合金YT5表面利用微细电火花加工小孔,并装填MoS2固体润滑剂以改善基体表面的摩擦磨损性能.在UMT摩擦试验机上进行摩擦磨损试验,结果表明:装填固体润滑剂MoS2的微孔表面比光滑表面的摩擦系数显著降低,改善了摩擦表面磨损工况,表现出良好的减摩和润滑效果.结合SEM和EDX分析微孔固体润滑的机理:在摩擦过程中,存储于微孔中的固体润滑剂受到相对摩擦和挤压作用而粘着、拖覆在基体表面,形成一层固体润滑膜,从而起到减摩润滑作用.表面微孔润滑技术是提高基体表面摩擦磨损特性的有效方法,但需通过合理设计微孔结构尺寸,兼顾微孔表面的减摩润滑作用和基体的物理机械性能之间的平衡.     

固体润滑技术及其工程应用

叙述了固体润滑技术的发展,介绍了固体润滑的特点及常用固体润滑材料,重点探讨了固体润滑技术在机械传动零部件、机械加工以及特殊工况下的应用.     

表面织构对二硫化钼喷涂膜摩擦学性能的影响

在试件表面激光加工表面织构,采用喷涂法制备二硫化钼固体润滑膜,在环块摩擦磨损试验机上研究沟槽型表面织构对二硫化钼固体润滑膜的摩擦学性能的影响。结果表明,在一定的工况条件下,就固体润滑膜的寿命而言,微沟槽的几何参数存在最优值。分析发现,织构可以储存固体润滑剂,在一定的工况条件下,会使得织构内的固体润滑剂被挤出,不断地补充摩擦接触面间的固体润滑剂,使得固体润滑膜的寿命延长。     

表面织构对二硫化钼喷涂膜摩擦学性能的影响研究

在试件表面激光加工表面织构,采用喷涂法制备二硫化钼固体润滑膜,在环块摩擦磨损试验机上研究沟槽型表面织构对二硫化钼固体润滑膜的摩擦学性能的影响。结果表明,在一定的工况条件下,就固体润滑膜的寿命而言,微沟槽的几何参数存在最优值。分析发现,织构可以储存固体润滑剂,在一定的工况条件下,会使得织构内的固体润滑剂被挤出,不断地补充摩擦接触面间的固体润滑剂,使得固体润滑膜的寿命延长。     

涂层材料热特性参数对点接触弹流润滑的影响

为探究涂层材料热特性参数对点接触弹流润滑的影响,选择3种不同方法制备的类金刚石（DLC）涂层和氧化锆陶瓷涂层,构建考虑涂层热特性的点接触弹流润滑模型,分析涂层材料、涂层厚度和润滑剂的流变性对接触区润滑性能的影响。结果表明：在弹流润滑状态下具有不同热特性的4种表面涂层导致了膜厚的差异,固体表面温度及润滑区温度场会随涂层热惯性变化;热惯性最小的DLC涂层加在快速运动表面能获得更高的膜厚;随着涂层厚度的增加,会引起固体表面的温度升高,使摩擦因数降低;非牛顿流体对压力、膜厚的影响很小,但与牛顿流体相比,能获得相对较低的温度。在弹流润滑状态下,涂层覆在快表面对于减小摩擦、提高膜厚是有益的。     

冲击滑动条件下MoS2固体润滑薄膜的磨损

为了减少和避免滚动轴承保持架与套圈接触表面的冲击滑动磨损,Mo S2等固体润滑膜被广泛用于轴承保持架表面和套圈引导面的润滑改性。为研究冲击滑动条件下Mo S2固体润滑薄膜的摩擦磨损特性,在自制的冲击滑动磨损试验装置上,在干摩擦及油润滑条件下对9Cr18轴承钢表面制备的Mo S2固体润滑膜进行不同冲击频率、冲击力和滑动速度下的摩擦磨损试验。结果表明,Mo S2固体润滑膜的失效模式主要受润滑状态和冲击力的影响,随着冲击力及冲击频率的增加,Mo S2固体润滑膜表面摩擦力矩增大,且油润滑比干摩擦下摩擦力矩显著减小;黏结工艺加工的冲击试样表面失效以疲劳裂纹及剥落为主,喷涂工艺加工的回转试样则展现出稳定的表面磨损。     

应用固体润滑材料制作密封制品

本文介绍了固体润滑材料的润滑密封机理及其在密封制品中的应用;同时也介绍了固体润滑材料制作橡胶骨架油封的试验结果。     

钢厂设备中固体润滑材料的应用和管理

随着固体润滑材料的研究和发展,许多设备上已用它取代了传统的油脂润滑材料,大大改善了摩擦副的润滑性能,收到不小的经济效果。目前冶金设备中固体润滑材料的应用比例正在逐渐扩大,因此谈谈冶金工厂中固体润滑的应用及管理上的问题是有益的。     

热固性轮缘润滑材料摩擦学性能研究

为解决湿式轮缘润滑法承载能力差、污染环境等问题,以热固性树脂和润滑剂MoS_2为主要原料,采用模压方法制备2种热固性固体轮缘润滑材料;利用M-200型摩擦实验机考察其摩擦磨损性能,利用X-射线衍射、红外光谱、扫描电子显微镜等手段分析材料的物相成分、组织结构以及磨损后表面形貌和成分等,并分析材料的润滑和磨耗机制。结果表明:制备的2种热固性润滑材料中,含摩擦改性剂的1号润滑材料的力学性能优于不含摩擦改性剂的2号润滑材料,并且其在摩擦过程中形成了均匀连续的转移膜,因摩擦因数低而稳定,磨损率也较低。摩擦改性剂的加入促进了热固性树脂的固化以及润滑剂在热固性树脂中的分散,使得材料的力学性能更优;摩擦改性剂与润滑剂MoS_2起协同作用,促进了均匀转移膜的生成,进而提高了固体润滑材料承载力和耐磨性。     

微织构光固化填充h-BN的巴氏合金表面摩擦学性能

为了提高巴氏合金在油润滑条件下的摩擦学性能,在巴氏合金表面加工凹坑微织构并利用光固化填充方法填充六方氮化硼(h-BN)固体润滑剂,制备出h-BN与表面微织构相结合的复合润滑结构。研究复合润滑结构在油润滑条件下的摩擦学性能及其减摩润滑机制。结果表明：复合润滑结构的摩擦学性能远高于未织构面和纯织构面;当凹坑微织构直径较小时,织构密度为10%～20%时,复合润滑结构摩擦因数较小,而凹坑直径较大时,随着织构密度的增加,复合润滑结构摩擦因数逐渐减小;当织构密度小于20%时,凹坑直径较小的复合润滑结构摩擦因数小,当织构密度达到30%时,随着凹坑直径的增加,复合润滑结构摩擦因数减小。复合润滑结构能够改善巴氏合金表面摩擦学性能,是因为h-BN固体润滑剂的释放在巴氏合金表面形成了固体润滑薄膜,避免了润滑油膜较薄处的巴氏合金表面直接与45钢表面接触,且释放h-BN固体润滑剂后的微织构凹坑可以起到收集磨粒,储存润滑油的作用。