碳织物增强聚合物基自润滑材料摩擦学性能研究进展

从聚合物基体、组分改性、碳织物增强工艺、材料摩擦磨损机制等方面综述碳织物增强树脂基自润滑复合材料摩擦学研究现状。比较热塑性与热固性树脂基体在该类材料中的应用特点,介绍聚合物本体改性和减摩增强填料改性提高摩擦学性能的各种方法,总结当前摩擦学研究中碳织物增强制备工艺及典型材料的摩擦学性能,指出减摩机制、磨损形式、摩擦温升为该类材料摩擦学性能研究中关注的焦点。温度范围广、力学性能优良、易加工成型、无污染的新型材料与成型工艺为今后碳织物增强聚合物基自润滑复合材料摩擦学研究中的首选。     

新型高效钢背/自润滑复合材料衬层结构传动螺母

为克服传统传动滑动螺旋副摩擦因数大、效率低的缺点,提出一种带衬层螺母的创新方案:螺母以钢为基体,衬层为碳纤维织物增强聚合物自润滑复合材料,兼有高的承载能力和低的摩擦因数。研究自润滑复合材料的配方、制备工艺、减摩机理和摩擦学性能。衬层表面的织构形成微润滑池,固-液协同润滑改善了重载下的润滑效果;衬层采用成形加工并在表面形成润滑油道,进一步改善了润滑条件。开发了新型螺旋副的制备工艺并研制了630 kN压力机实用螺母,测试表明,新型螺母较ZCuSn10Pb1青铜螺母的工作性能有较大提高,重载条件下复合材料螺母摩擦因数降低了21.2%,而传动效率提高了10.6%。新型螺旋副的开发,不仅解决了伺服压力机的发展的一个瓶颈问题,而且对于所有采用螺旋传动的机械装备都具有重要的意义。     

含有固体润滑剂金属自润滑层制备工艺及摩擦学特性研究

为保证支承零部件运动的可靠性，减少磨损，防止出现咬死，其关键是在摩擦副零件的设计和润滑介质的改进上采取措施，使摩擦面始终保持有润滑油膜或固体润滑膜，以防止其金属直接接触。含有固体润滑剂的金属自润滑层既具有金属的强度又具有固体润滑剂的润滑能力，在工程上具有较高的应用价值，是复合自润滑材料的主导发展方向。本项研究采用电沉积方法制取以银锡合金为基质金属、含有固体润滑剂（cF）n、PTFE的金属自润滑层，并对其摩擦学特性进行研究，在其研究的基础上优选工艺参数，选用AF－3表面活性剂，确定了获得高性能金属自润滑…     

Sn-Ag-Cu系高温自润滑材料的摩擦学特性

采用真空压力浸渗复合技术将熔融固体润滑剂熔渗到微孔金属陶瓷基体中,制备熔渗型Sn-Ag-Cu系高温自润滑复合材料;利用XP-2型高温摩擦磨损销盘型试验机考察其高温摩擦磨损性能,采用SEM和XRD分析其磨损表面形貌、成分,探讨其高温自润滑机制。研究结果表明:制备的自润滑复合材料在600℃高温下具有较低的摩擦因数和磨损率,这是因为在高温摩擦磨损过程中熔渗于基体材料中的固体润滑剂在高温、摩擦热和应力的作用下从微孔中析出,并在摩擦界面形成由Cu_3Sn、Cu_αSb_γ、Fe_3Sn、Ag_3Sn等金属间化合物组成的润滑膜。该润滑膜使材料具有良好高温自润滑性能,其中的Ag元素对摩擦因数的影响较大。     

青铜粉对聚四氟乙烯基复合材料摩擦学性能影响的研究

通过向聚四氟乙烯材料加入不同质量比的青铜粉和氧化铅制备了3种自润滑复合材料,并与不加青铜粉的填充氧化铅的聚四氟乙烯材料进行实验研究,研究了青铜粉及其含量对聚四氟乙烯基复合材料摩擦学性能的影响,并探讨了填料的减磨机理。结果表明:在干摩擦条件下,在一定范围内,随着青铜粉含量的增加,填充氧化铅的PTFE基材料的摩擦磨损性能有所降低;在油润滑条件下,填充氧化铅的PTFE基材料的摩擦磨损性能相对干摩擦有所提高,且在一定范围内,随着青铜粉含量的增加,填充氧化铅的PTFE基材料的摩擦磨损性能有所提高;填料的减磨机理与“第三体”有关,而“第三体”又与材料的基体组分有关。     

JS—1三层复合自润滑材料及轴套

JS—1三层复合自润滑材料(DU材料)是由钢背烧结、青铜球粉形成多孔层,然后在表面和孔隙中充填PTFE而构成的三层复合材料,既具有金属的高强度和良好导热性,又具有PTFE的良好摩擦学特性,是现有干摩擦材料中性能最好的固体自润滑材料,用该材料可以制成各种规格的轴套、轴瓦、导轨、滑板、球面座、上推垫圈等零件,形成系列产品。这些     

高承载PEEK背衬型润滑复合材料的摩擦学性能

研制了一种适用于高负荷条件下运行的PEEK背衬型自润滑复合材料，考察了该材料的摩擦学性能及显微结构。结果表明：高负荷条件下，复合材料受到微切削和微犁沟作用，在对偶面产生较厚的转移膜，使材料磨损率下降。     

不同填料填充PTFE复合材料的力学及摩擦磨损性能

采用共混-冷压-烧结制备工艺制备MoS2、聚酰亚胺和芳纶纤维填充的聚苯酯/聚四氟乙烯(POB/PTFE)复合材料,在MRH-3型高速环块摩擦磨损试验机和WD-W-200型万能材料试验机上考察不同填料对POB/PTFE复合材料力学性能和摩擦学性能的影响。实验结果表明:聚酰亚胺和芳纶与POB的协同润滑与减磨效应降低了POB/PTFE复合材料的摩擦因数与磨损量,并提高了复合材料的压缩模量和压缩强度;与MoS2/POB/PTFE复合材料相比,聚酰亚胺和芳纶纤维填充的POB/PTFE复合材料有着更好的力学性能、摩擦稳定性和耐磨性。     

熔渗型宽温域复合固体润滑剂设计及其摩擦学性能研究

设计一种可用于300~800℃宽温度范围润滑的熔渗型Pb-Sn-Ag-RE复合固体润滑剂。基于润湿试验研究不同组分与配比对其润湿性能的影响;采用高频感应熔渗工艺,制备出熔渗型高温自润滑复合材料;利用XP-5型高温摩擦磨损试验机考察其摩擦磨损性能,运用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析磨损表面形貌、成分及结构。结果表明:不同组分组成对基体的润湿性有很大的影响,在Pb-Sn系固体润滑剂中添加Ag、RE既能提高其对母材的润湿性能,又能改善自润滑材料的摩擦磨损性能;熔渗Pb-Sn-Ag-RE复合固体润滑剂制备的复合材料具有良好的高温自润滑性能,其600℃下的平均摩擦因数约为0.28。     

基于面接触的粉末润滑实验研究

利用石墨粉末颗粒,基于端面摩擦试验机对粉末润滑方式开展了摩擦学研究。试验了粉末冶金铜合金材料、粘结石墨润滑涂层、PTFE 3层自润滑复合材料3种试样在石墨粉末颗粒流润滑条件下的摩擦因数、温度及表面膜等特性,并与干摩擦和油润滑进行了对比。结果表明:粉末润滑可以实现与固体润滑膜、自润滑材料类似的无油固体润滑效果;利用它的持续补充性,可以实现动态补充和修复的固体润滑膜;但是,粉末润滑膜与基体附着能力较差。