菜籽油润滑条件下TiN涂层摩擦学特性*

为探究TiN涂层在油润滑条件下的摩擦磨损性能,通过磁控溅射技术在AISI304不锈钢上制备TiN涂层,借助扫描电镜、纳米划痕仪、XRD和摩擦磨损试验机探究不同氮通比下TiN涂层的微观结构、力学性能及其在植物菜籽油润滑下的摩擦学性能。实验结果表明：在氮通比为0.45下制备的TiN涂层具有最致密的晶状结构,且力学性能最优;在菜籽油润滑下,随着氮通比的增大TiN涂层摩擦因数和磨损率呈现先降低后增加的趋势,在氮通比为0.45时两者均最小。XPS分析表明,TiN涂层表面存在的氧化层,增加了菜籽油在涂层表面的润湿性,从而更好地形成润滑膜而起到润滑特性。与橄榄油、聚α烯烃(PAO6)基础油、5W40润滑油3种润滑介质相比,TiN菜籽油润滑下涂层表现出更优的润滑性能。     

有机钼添加剂作用下CrN和CrAlN涂层的摩擦学性能∗

CrN 和 CrAlN 涂层以其优异的力学性能可作为汽车发动机运动部件的保护性涂层使用,然而它与常用润滑油添加剂的相互作用仍需要进一步的研究。 采用磁控溅射技术制备氮化铬(CrN)和氮化铬铝(CrAlN)涂层,利用 X 射线衍射和纳米压痕研究涂层的微结构和机械性能,考察常用摩擦改进剂-烷基二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)对涂层摩擦学性能的影响,并通过电子扫描电镜和 X 射线光电子能谱技术等表征探究 MoDTC 的减摩作用机制。 结果表明:与 CrN 涂层相比,CrAlN 涂层结构致密,晶粒细化,机械性能更好。 在添加质量分数为 1%的 MoDTC 后的 PAO 基础油润滑下,表现出更优异的减摩抗磨性能。 对磨痕表面的 XPS 分析表明,在边界润滑条件下,钢/ CrN 和钢/ CrAlN 摩擦运动过程中 MoDTC 均发生化学降解反应,生成一层含二硫化钼(MoS₂ )的润滑膜,且后者产生的 MoS₂ 含量更高,因而表现出更优的摩擦学性能。 研究结果对延长汽车发动机的使用寿命具有指导意义。     

在甘油润滑下TiAlN涂层的超低摩擦和磨损特性∗

TiAlN 涂层具有优异的力学性能,在刀具领域具有广泛的应用背景,然而优化制备参数以获得性能更为优异的 TiAlN 涂层仍需要做进一步的研究,同时与 TiAlN 涂层相适应的绿色润滑剂也是当前亟待解决的问题之一。 基于磁控溅射技术,研究 Al 靶溅射电流对 TiAlN 涂层结构和力学性能的影响,考察甘油润滑下 TiAlN 涂层的摩擦学性能,并利用 X 射线光电子能谱探究甘油的润滑机理。 结果表明:当溅射电流为 3 A 时得到的 TiAlN-3A 涂层具有最致密的晶状结构及最优的力学性能。 在甘油润滑下,TiAlN-3A 涂层的摩擦因数仅为 0. 007,其磨损率为 2. 62×10^-6 mm3N^-1m^-1 。 XPS 分析表明,甘油在钢球与 TiAlN 涂层相对滑动过程中发生摩擦降解反应,在表面上生成新的产物 FeOOH。 FeOOH 的亲水性使得在接触区域表面吸附甘油分子及甘油降解产物形成流体润滑层,可提供优异的减摩和耐磨性能。     

温湿效应下嵌入式共固化复合材料阻尼性能

将温湿环境实验与阻尼性能测试技术相结合,搭建了温湿环境中嵌入式共固化复合材料阻尼性能的实验测试平台,提出使用最小二乘技术求解相对阻尼系数的新方法,分别探讨了温度和湿热耦合参数对嵌入式共固化碳纤维/双马来酰亚胺复合材料阻尼系数的影响曲线。结果表明:嵌入式共固化复合材料的相对阻尼系数随温度的升高先增加再减小后增大;湿热耦合作用下相对阻尼系数随湿度和温度的提高而增大。为该新型复合材料阻尼结构的设计和全天候应用奠定了基础。