纳米硼酸镧的制备、表征及其在水介质中的摩擦学性能

采用化学沉淀法合成了硼酸镧纳米微粒,利用透射电镜、热分析仪、FT-IR光谱仪对其结构进行了表征,采用四球摩擦试验机考察了其在水介质中的摩擦学行为,并用扫描电子显微镜和X射线光电子能谱分析了磨损表面形貌和主要元素的化学状态.结果表明,纳米硼酸镧作为水基润滑添加剂能显著提高水的抗磨减摩性能,添加剂在摩擦过程中发生了摩擦化学反应,在摩擦副表面生成了含La2O3,B2O3,FeO和Fe2O3的复合润滑膜,有效地提高了水的抗磨减摩性能.     

石墨烯作为水基半合成切削液添加剂的硬质合金-钢材料摩擦学特性分析

改善加工过程润滑条件是延缓刀具磨损的重要途径。将石墨烯作为3034水基半合成切削液的添加剂,研究石墨烯悬浮切削液的硬质合金-钢材料摩擦学性能,研究对象是由硬质合金YG8制备的金属球和由45#钢制备的圆盘形试件;采用球-盘摩擦副接触方式在摩擦磨损试验机上进行试验,测定了质量分数为0. 1%~0. 9%的石墨烯悬浮切削液的平均摩擦特性和摩擦系数;采用激光共聚焦显微镜对磨痕轮廓进行提取,并得出磨损定量评价指数,并用扫描电镜和拉曼光谱仪对磨痕进行磨损机理分析;进行切削实验来分析石墨烯悬浮切削液对切削性能指标的改善情况。实验分析结果表明:石墨烯悬浮切削液能明显改善硬质合金-45#钢之间的润滑条件,摩擦系数和磨损率显著下降,采用不同质量分数石墨烯悬浮切削液的平均摩擦系数较原半合成切削液下降12. 9%~57. 3%,磨损率下降33. 82%,同时切削合力较原半合成切削液下降18. 58%,加工后工件表面粗糙度下降7. 5%。     

电刷镀Cu／Ni多层膜的摩擦学性能研究

采用电刷镀法制备了Cu／Ni多层膜,对多层膜的摩擦学性能进行了研究。结果表明,电刷镀法制备Cu/Ni多层膜镀层平整、均匀致密、晶粒细小,界面清晰;多层膜的摩擦磨损性能直接由单层膜厚决定:随着单层膜厚的减小,多层膜的摩擦系数减小,磨损形式由磨料磨损逐渐转变为粘着磨损;多层膜的磨损量随单层膜厚的减小而减小,当单层膜厚减小至纳米尺度时,存在一磨损量的最小值;电刷镀 Cu／Ni多层膜的临界单层膜厚约为20 nm。     

zn及Zn／Si02复合添加剂的摩擦学性能

实验室自制了锂基润滑脂,通过四球试验研究zn作为锂基润滑脂添加剂在不同工况条件的摩擦学性能,利用光学显微镜和EDX分析了磨斑表面形貌及元素组成,探讨了zn的润滑作用机理,并对zn与SiO2不同复配方案的摩擦学性能进行了研究。结果表明：在低载荷条件,zn能更显著地提高锂基润滑脂的抗磨性能;在中高载荷条件,zn同时具有减摩抗磨性能,但对Pn值的提高没有太大帮助。EDX能谱分析表明磨斑表面存在特征zn元素,说明zn能够在摩擦表面沉积,形成摩擦学性能显著的表面润滑层;同时,zn与硬质颗粒SiO2在适宜的复配比例时具有一定的协同效应,能提高锂基润滑脂的摩擦学性能．     

纳米铜润滑油添加剂的制备及其性能研究

采用KBH4液相还原法制备了具有面心立方结构,粒径约为40nm的纳米铜颗粒。利用环块摩擦磨损试验机考察了其作为添加剂在不同润滑油中的摩擦学性能,利用SEM、EDS等对摩擦表面进行了形貌、成分分析,探讨了纳米铜颗粒作为添加剂的作用机理。     

Ni60WC金属陶瓷喷涂(焊)层高温摩擦学特性研究

为了提高金属零件的使用寿命,对５种ＷＣ含量的Ｎｉ６０ＷＣ复合涂层的摩擦磨损性能进行了试验研究,试验结果表明,ＷＣ含量为４０％～５０％,喷焊层耐磨性最佳,其耐磨性是４５＃钢的１０倍,同时,研究了Ｎｉ６０ＷＣ５０喷焊层的高温摩擦学特性,结果表明,Ｎｉ６０ＷＣ５０喷焊层在高温下具有较好的摩擦磨损性能。     

MoDTP作锂基润滑脂添加剂的摩擦学性能研究

考察二烷基二硫代磷酸氧钼(Mo DTP)作锂基润滑脂添加剂时的摩擦学性能,并与传统添加剂二硫化钼(Mo S2)进行对比;采用扫描电子显微镜(SEM)及能量色散X射线分析仪(EDX)对长磨后钢球磨斑表面形貌及元素进行观测和分析,探讨Mo DTP的润滑作用机理。结果表明:在不同荷载下,Mo DTP作添加剂比Mo S2具有更好的减摩抗磨性能和更高的PB值,但PD值较低;摩擦过程中Mo DTP与摩擦副表面发生反应,生成了摩擦学性能显著的润滑层。     

功能化处理技术在新型坦克摩擦片上的应用

通过分析固体表面接触特性,得知摩擦力矩传递是由摩擦面的少数微凸体承担,它们承受的应力和热量为平均应力和热量的几十倍以上分析摩擦片的冷却机理发现,现行的摩擦片冷却思路有缺陷.在此基础上,依据笔者提出的功能型摩擦材料概念和功能化处理技术,对新型坦克摩擦片进行功能化处理,使之转化成功能型摩擦材料.并利用物理模型,分析功能型摩擦材料自我调节摩擦面的热量分布,防止摩擦面局部区域温度过高的功能机理.坦克传动系统国防科技重点实验室台架试验表明,摩擦片经功能化处理后,摩擦性能保持不变,耐热性能提高50%,耐磨性能提高近3倍.     

多弧离子镀CrNx涂层的工艺与摩擦磨损性能

为了改善发动机活塞环的摩擦学性能和提高其使用寿命,采用多弧离子镀技术在活塞环表面制备了不同N2含量和弧电流的CrNx硬膜,采用X射线衍射技术、扫描电子显微镜、纳米硬度仪和发动机台架试验装置,分别测试了薄膜相结构、表面形貌、纳米硬度和抗高温摩擦磨损性能。研究结果表明：当N2质量分数为45%时,薄膜纳米硬度相对较高,CrNx薄膜中主要以CrN（220）相为主;随着弧电流的增加,薄膜的表面颗粒尺寸增加,当弧电流为60A时,薄膜纳米硬度相对较高。与Cr电镀层活塞环相比,CrNx涂层活塞环具有较强的抗高温粘着磨损性能。