电沉积Ni—P—Si3N4复合镀层的摩擦学特性

通过摩擦磨损试验、Ｘ射线衍射分析和电子探针分析等，研究电沉积Ｎｉ－Ｐ－Ｓｉ３Ｎ４复合镀层的摩擦磨损机理及其与结构和力学特性的关系。结果表明，在干摩擦条件下，复合镀层中的Ｓｉ３Ｎ４微粒能有效降低摩擦副之间的粘着脱落和犁沟效应；在油润滑条件下，复合镀层中Ｓｉ３Ｎ４微粒起到支承载荷作用，同时有利于边界润滑膜的形成，避免粘着磨损，复合镀层中Ｓｉ３Ｎ４微粒共析量的增加是提高复合镀层耐磨性的重要因素。     

蒸馏水润滑下Si3N4—白口铸铁摩擦面上表面膜的分析

在环－块磨损试验机上考察了蒸馏水润滑下Ｓｉ３Ｎ４分别与白口铸铁和碳钢（作对比用）配副的摩擦磨损特性．在ＳＥＭ下观察了白口铸铁磨面表面膜的形成过程，用ＸＰＳ、ＦＴＩＲ和ＸＲＤ分析了表面膜的成分、组成与结构，并对其形成机理进行了探讨．结果表明，Ｓｉ３Ｎ４在水润滑下摩擦时磨面上发生了氧化和水解反应：当Ｓｉ３Ｎ４与白口铸铁配副时，由于铸铁中碳化物的剥落而形成剥落坑，Ｓｉ３Ｎ４磨屑嵌入剥落坑并氧化和水解，其反应产物富集于剥落坑中，脱水聚合后形成硅胶，从而在磨面形成具有一定厚度和面积的含硅胶的表面膜，表面膜的形成保护了陶瓷和铸铁磨面，使其变得很光滑，从而使摩擦系数降至０．０２，并使系统磨损率几乎接近于零；当Ｓｉ３Ｎ４与碳纲配副时，由于碳钢没有能力富集Ｓｉ３Ｎ４的氧化和水解产物，故磨面不能形成有效的表面膜，所以其摩擦系数仍然较高，且系统磨损率亦较大     

工程陶瓷与石墨化铸铁配副的无润滑滑动磨损

在室温、不润滑的条件下，使用环块试验机进行了Ａｌ２Ｏ３，Ｓｉ３Ｎ４及ＺｒＯ２与球墨铸铁、灰铸铁配副的滑动摩擦磨损试验。发现陶瓷磨损试验。发现陶瓷磨损体积依次增加的顺序是Ａｌ２Ｏ３→ＺｒＯ２→Ｓｉ３Ｎ４；而铸铁无论与何种陶瓷配副，灰铸铁的磨损体积基本大于球墨铸铁。对磨损后陶瓷表面形貌及能谱分析，发现Ａｌ２Ｏ３表面有大量铸铁转移物，使Ａｌ２Ｏ３磨损量在三种陶瓷中为最小。     

Si3N4／3Cr2W8V钢摩擦副滑动摩擦磨损性能

测定了销－盘式热压Ｓｉ３Ｎ４／３Ｃｒ２Ｗ８Ｖ钢摩擦副在室温干摩擦磨损条件下的摩擦系数及Ｓｉ３Ｎ４销的磨损系数，对陶瓷销的磨损面进行了ＳＥＭ显微形貌观察，Ｘ射线分析；并探讨了陶瓷销的磨损机理。研究结果表明：Ｓｉ３Ｎ４陶瓷的磨损以微区脆性断裂为主要机理。     

Si_3N_4／3Cr2W8V钢摩擦副滑动摩擦磨损性能

测定了销－盘式热压Ｓｉ３Ｎ４／３Ｃｒ２Ｗ８Ｖ钢摩擦副在室温干摩擦磨损条件下的的摩擦系数及Ｓｉ３Ｎ４销的磨损系数．对陶瓷销的磨损面进行了ＳＥＭ显微形貌观察、Ｘ射线分析；并探讨了陶瓷销的磨损机理．研究结果表明：Ｓｉ３Ｎ４陶瓷的磨损以微区脆性断裂为主要机理．     

缓蚀剂对蒸馏水润滑下灰铸铁摩擦学特性的影响

Ｎａ２ＳｉＯ３、Ｎａ２ＭｏＯ４、（ＮＨ２）ＮＳ和（ＮａＰＯ３）６ ４缓蚀剂对灰铸铁在蒸馏水中的腐蚀,有不同程度的减缓作用,其中Ｎａ２ＳｉＯ３在浓度为０．０１￣０．１ｍｏｌ／Ｌ的范围内,同不加任何缓蚀剂的蒸馏水相比,能明显降低灰铸铁的腐蚀速率。经过磨损试验发现,在加有Ｎａ２ＳｉＯ３的蒸馏水的润滑下,Ｓｉ３Ｎ４－灰铸铁摩擦副优异的摩擦学性能没有受到影响,在磨程达２ｋｍ以后,摩擦系数降为０．０２￣０．０     

油润滑状态下载荷动特性对磨损的影响

在自行研制的环－块磨损试验装置上，研究了油润滑状态下矩形波载荷特性对４５＾＃钢－ＺＣｕＺｎ１６Ｓｉ４黄铜摩擦副磨损的影响。结果表明：其磨损过程存在跑合期和稳定磨损期；矩形波载荷的占空比对其磨合过程有显著影响，占空比愈小，跑合期磨损量愈小，跑合期愈长。通过控制载荷波形参数，可以优化其磨合规范。     

氮化硅陶瓷-金属摩擦副摩擦学性能研究

用环块磨损试验机，在石蜡基础油及石蜡基础油加０．５％ＺＤＤＰ添加剂的润 滑条件下，对Ｓｉ３ｎＮ４陶瓷－金属摩擦副进行了磨擦磨损试验。用 Ｘ射线光电子能谱 （ＸＰＳ），俄歇电子光谱（ＡＥＳ）和Ｘ射线能谱分析（ＥＤＡＸ）等表面分析技术对摩 擦表面进行了分析，结果表明Ｓｉ３Ｎ４陶瓷－金属摩擦副具有优异的摩擦学特性；在基础 油中加入 ＺＤＤＰ添加剂作为润滑剂后，对增加磨损抗力有明显的效果。这一现象是与 在摩擦表面上形成含Ｓ，Ｐ和Ｚｎ的表面反应膜有关。     

Si3N4／SiO2栅pH—ISFET传感器的设计与模型

提出了一种含微参比电极和择优差补偿单元的背面引线ＰＨ－ＩＳＦＥＴ传感器的新结构，实现了敏感元和信号处理电路的完全隔离；基于ＳＤＢ／ＳＤＩ材料和硅微机械加工技术，研制成ＰＨ－ＩＳＦＥＴ传感器；讨论了含两种类型表面基的Ｓｉ３Ｎ４／ＳｉＯ２绝缘栅中硅醇基与胺基所占比率对Ｓｉ３Ｎ４／ＳｉＯ４栅ＰＨ－ＩＳＦＥＴ的敏感性能和稳定性的影响，对进一步改善ＰＨ－ＩＳＦＥＴ的敏感性能提供了一种实际的考虑。     

载荷对中CuCrMo合金铸铁中温磨损的影响

研究了中ＣｕＣｒＭｏ－４Ｃｒ９Ｓｉ２摩擦副在３００～５００℃温度区间、无润滑条件下接触载荷对磨损的影响，从中找出载荷、温度与磨损的关系．     

氮化硅陶瓷的摩擦磨损特性

采用无压烧结和反应烧结两种方法制备氮化硅陶瓷，利用拴盘式摩擦实验机考察了氮化硅与ＧＣｒ１５球对磨的摩擦损特性，结果表明，虽然氮化硅具有较高的摩擦系数，但磨损率较低，特别是在水和油等介质存在的条件下，氮化硅具有低摩擦和磨损的特性。     

压缩机动涡旋表面磷化膜层的磨损性能

采用AMSLER摩擦磨损试验机,模拟压缩机上支撑与动涡旋摩擦副,对灰铸铁表面磷化膜层摩擦副在不同条件下的摩擦磨损性能进行了研究,采用扫描电子显微镜(SEM)观测摩擦磨损表面形貌.试验结果表明:磷化工艺可以有效降低灰铸铁与磷化膜层之间的摩擦系数;在摩擦磨损过程中,磷化膜避免了金属表面的直接接触,降低了摩擦副之间的黏着.磷化试样在高速和低速条件下的抗咬合性能均优于未磷化试样.     

半金属摩擦材料的摩擦磨损性能及磨屑形貌

采用D MS定速式摩擦试验机 ,测定 3种金属纤维 (钢纤维、黄铜纤维和紫铜纤维 )增强的半金属摩擦材料与灰铸铁在不同温度下滑动摩擦的摩擦磨损性能 ,并收集磨屑 ,借助SEM扫描电子显微镜 ,观察、分析磨屑的形貌 ,研究材料磨损的内在机制 .研究结果表明 :紫铜纤维增强的摩擦材料与灰铸铁间的摩擦因数最稳定 ,磨损率最低 ;低温时 ,3种材料的磨屑均比较细小 ,在少数大颗粒的表面可以观察到较深的划痕 ,有的带有明显的裂纹 ,说明该磨损主要由犁沟及微切削作用引起 ;高温时 ,磨屑多呈较大的块状或薄片状 ,这是粘结剂的高温分解和摩擦表面膜的热裂分解所致 ;对于铜纤维 (黄铜或紫铜 ) ,在摩擦过程中还会发生铜在对偶表面的涂抹现象 ,这也是影响其摩擦磨损性能的一个重要因素     

含硼蠕铁闸瓦材质的组织与性能

通过模拟试验与实际装车运行试验，本文研究了硼量对蠕墨铸铁性能的影响以及合硼蠕墨铸铁闸瓦的耐磨性能．结果表明：在实验室模拟试验条件下，随着含硼量的增加，蠕墨铸铁与钢摩擦副的摩擦系数增加，耐磨性能提高；含硼蠕墨铸铁闸瓦的铸造工艺性能优于含磷蠕墨铸铁闸瓦，实际装车运行结果表明，含硼蠕墨铸铁闸瓦的耐磨性能良好。     

不同载荷和对偶下C/C-Cu复合材料的摩擦磨损性能

以炭纤维针刺整体毡为预制体,用化学气相渗透（CVI）、浸渍/炭化（I/C）的方法制备密度和基体炭不同的C/C多孔坯体,采用真空熔渗将铜合金液渗入C/C坯体中制备C/C-Cu复合材料,研究试验条件对复合材料摩擦磨损性能影响。研究结果表明：随着时间的延长,C/C-Cu复合材料摩擦因数趋于稳定;随着载荷的增加,摩擦因数和体积磨损先增后减,当载荷为80 N时达到最大值;试样摩擦因数和体积磨损与对偶件有关,当采用硬度较高的40Cr钢为对偶件时,试样摩擦因数随着时间的延长而增加并趋于稳定,且磨损量最大;当采用硬度低的黄铜和紫铜为对偶件时,试样摩擦因数随着时间变化不大,与紫铜对偶时的磨损量最小;C/C-Cu复合材料的磨损机制主要为磨料磨损、粘着磨损,采用40Cr钢作对偶时氧化磨损加大。     

Friction and Wear Behaviors of C/C-Si C Composites under Water Lubricated Conditions

C/C-SiC composites have the potentiality to be applied in shield pumps of nuclear reactors as the bearing material because of their low density, good mechanical properties and excellent tribological properties. The C/C-SiC composites are fabricated via reactive melt infiltration(RMI) using silicon liquid infiltrated in C/C matrix composites. Friction and wear behaviors of C/C-SiC composites under water lubricated conditions are investigated using the block-on-ring test at room temperature, and compared with those of the resin graphite which is used as the bearing material in shield pumps at present. In addition, friction and wear mechanisms of C/C-SiC composites under water lubricated conditions have been discussed. Results show that tensile strengths of C/C-SiC composites are 150-210 MPa, and compressive strengths are 403-536 MPa. Friction and wear behaviors of C/C-SiC composites are closely related to the load and the speed. The time to reach a stable friction status decreases with the increase of the speed. Though the friction coefficient of C/C-SiC composites under water lubricated conditions is slightly higher than that of graphite, the wear rate of C/C-SiC composites is much lower, which suggests that the C/C-SiC composites can sustain a longer life during operation.     

Corrosion-wear behavior of nanocrystalline Fe88Si12 alloy in acid and alkaline solutions

The corrosion?wear behavior of a nanocrystalline Fe88Si12 alloy disc coupled with a Si3N4 ball was investigated in acid (pH 3) and alkaline (pH 9) aqueous solutions. The dry wear was also measured for reference. The average friction coefficient of Fe88Si12 alloy in the pH 9 solution was approximately 0.2, which was lower than those observed for Fe88Si12 alloy in the pH 3 solution and in the case of dry wear. The fluctuation of the friction coefficient of samples subjected to the pH 9 solution also showed similar characteristics. The wear rate in the pH 9 solution slightly increased with increasing applied load. The wear rate was approximately one order of magnitude less than that in the pH 3 solution and was far lower than that in the case of dry wear, especially at high applied load. The wear traces of Fe88Si12 alloy under dif-ferent wear conditions were examined and analyzed by scanning electron microscopy, energy-dispersive X-ray spectroscopy, and X-ray photoelectron spectroscopy. The results indicated that the tribo-chemical reactions that involve oxidation of the worn surface and hydrolysis of the Si3N4 ball in the acid solution were restricted in the pH 9 aqueous solution. Thus, water lubrication can effectively improve the wear resistance of nanocrystalline Fe88Si12 alloy in the pH 9 aqueous solution.