激光检测摩擦力显微镜的研制

纳米摩擦学已经成为摩擦学最活跃的研究领域之一。摩擦力显微镜(Friction force microscope,简称FFM)是最近几年在原子力显微镜(Atomic force microscope,简称AFM)基础上发展起来的一种具有很高分辨率的、用于研究物质表面微观摩擦性质的探测工具。由于以往在微观尺度上对摩擦现象的研究缺乏有效手段,因此,FFM自问世以来便受到广泛重视并在纳米摩擦学领域得到应用。目前纳米摩擦学研究领域的最新成果大都由AFM和FFM得到,如微摩擦力与表面轮廓斜率的对应关系、微摩擦力的周期性、微磨损的特性等。但AFM和FFM在纳米摩擦学领域的应用研究本身还有待于深入发展。虽然国内一些单位已开展对微观摩擦学的研究和扫描探针系列显微镜的研制工作,但尚未有用FFM从事纳米摩擦磨损研究的报道。清华大学摩擦学国家重点实验室与中国科学院化学研究所于1995年5月成功地研制出国内首台FFM。本文报道了我们在仪器研制方面所作的工作。     

摩擦磨损过程的非平衡态热力学研究

摩擦学是一个高度交叉的综合性的边缘学科.影响摩擦磨损过程的因素不仅众多,而且存在复杂的非线性相互作用.与其他技术基础学科相比,摩擦学理论对工程的指导作用远远处于落后的地位,因而必须转换角度,从综合和系统的观点加强定量模型的研究.非平衡态热力学研究的发展为这一研究提供了理论基础.本文提出以熵平衡关系和超熵产生不等式为基础,以熵为表征参数的学术观点.在此基础上对摩擦磨损过程进行了系统的分析.并按照熵平衡关系将摩擦磨损过程分解为热传导、扩散、粘滞性流动和摩擦化学反应四个子过程,回顾和总结了相应的研究状况,指出了进一步研究的方向.     

现代破冰船和破冰技术

在高纬度的北大西洋,北太平洋和北冰洋海域,一直有货船在航行。世界贸易的一部分,就由它们进行着。在这些海域,一年之中有好几个月都有流冰四伏,间或还有冰山。为了在这些海域航行,就必须有破冰船。破冰船的显著特征是它的船形、结实的船头、机械设备和螺旋桨。在船形上,破冰船是纵向短而横向宽,因此呈现出短而粗的外貌。芬兰造船厂造出的破冰船占世界总数的60%左右,其所造的现代破冰船将舰桥和船员宿舍叠置在甲板上。这种设计在船体内为其强大的主机、辅机、其他机械设备以及传动系统等留出了空间。破冰船的另外一个特点,船头处吃水很浅,从…     

摩擦对PTFE非晶-结晶界面区自由体积的影响

正电子湮没技术(PAT)是表征聚合物微观缺陷——自由体积的尺寸和浓度的灵敏的探针。近几年已在结晶聚合物结构-性能相互关系的研究中得到了应用。研究表明聚四氟乙烯(PTFE)及其复合材料的机械性能、热学性能、结构相变等均可通过其自由体积孔穴的变化表现出来,这充分说明了PTFE的微观缺陷是影响其宏观性能的主要原因之一。此外,对PTFE正电子寿命谱的解析也有了较明确的认识。PTFE作为一种重要的聚合物材料,具有优异的自润滑性和极高的化学稳定性,在摩擦学研究领域中获得了广泛的应用。但有关其自由体积孔穴性质与宏观摩擦学性能相互关系的研究尚未广泛开展。本文用正电子湮没寿命谱研究了微动和小往复摩擦后的非晶-结晶界面区PTFE自由体积尺寸和浓度变化,发现了摩擦造成的自由体积的连通和分离现象,也验证了摩擦的分层属性。     

超高分子量聚乙烯磨屑厚度与正压力关系研究

利用MiaoXAM2.5X-50X超高精度三维轮廓仪从三维角度, 对超高分子量聚乙烯在特定摩擦磨损试验条件下的磨屑厚度与正压力之间的对应关系进行了研究. 研究表明: 磨屑厚度具有明显的分级现象, 建立了磨屑初级和次级厚度数学模型, 磨屑次级厚度数学模型可推知系统中真实受力状态, 作为修正系统模拟参数的依据, 对于一些无法进行实时监测的封闭系统的仿真模拟, 具有十分重要的意义; 磨屑初级厚度模型可以真实反映摩擦学系统真实的受力情况和磨损表面状态, 对探知系统的运转状况有着十分重要作用. 通过对润滑条件与磨屑厚度关系的研究, 验证了磨屑厚度与正压力之间的关系. 研究了最大磨屑厚度与正应力之间的分形关系; 提出了磨屑厚度的不变性原理和特征厚度的概念. 试验结果表明, 磨屑厚度对于试验条件具有很强的稳定性, 同时, 它作为摩擦学系统中具备力学理论依据的重要参数, 也是更加稳定的一个参数, 将在故障诊断中发挥重要作用, 特别对人工关节等密闭状态下摩擦学系统监测具有重大意义.     

仿生摩擦学研究及发展

在进化和生存竞争中, 生物形成了具有优异摩擦学性能的优化的结构设计、精巧的材料拓扑和多功能表面织构, 成为仿生摩擦学的楷模. 本文提出仿生摩擦学的定义和学科基础, 从流固界面的黏附与自清洁、生物脚掌与固体表面的黏附、生物表面磨损特性及仿生耐磨设计、流固界面的黏附及仿生等方面回顾了仿生摩擦学的研究和进展, 讨论了仿生摩擦学进一步发展存在的问题.     

超音速等离子喷涂法制备La2O3和CeO2掺杂CoCrW涂层的摩擦学性能研究

利用一种新型的超音速等离子喷涂方法制备了稀土氧化物掺杂CoCrW涂层. 通过X射线衍射仪、接触表面形貌仪、显微硬度测试仪、多功能摩擦磨损试验机和具有EDS能谱的环境扫描电子显微镜对涂层的相结构、表面形貌、显微硬度、摩擦磨损性能进行了研究. 实验结果显示, 稀土氧化物掺杂涂层具有很高的显微硬度和优越的摩擦学性能. 同时, 对涂层的摩擦和磨损机理进行了研究.     

摩擦对PTFE非晶-结晶界面区自由体积的影响

<正>正电子湮没技术(PAT)是表征聚合物微观缺陷——自由体积的尺寸和浓度的灵敏的探针。近几年已在结晶聚合物结构-性能相互关系的研究中得到了应用。研究表明聚四氟乙烯(PTFE)及其复合材料的机械性能、热学性能、结构相变等均可通过其自由体积孔穴的变化表现出来,这充分说明了PTFE的微观缺陷是影响其宏观性能的主要原因之一。此外,对PTFE正电子寿命谱的解析也有了较明确的认识。PTFE作为一种重要的聚合物材料,具有优异的自润滑性和极高的化学稳定性,在摩擦学研究领域中获得了广泛的应用。但有关其自由体积孔穴性质与宏观摩擦学性能相互关系的研究尚未广泛开展。本文用正电子湮没寿命谱研究了微动和小往复摩擦后的非晶-结晶界面区PTFE自由体积尺寸和浓度变化,发现了摩擦造成的自由体积的连通和分离现象,也验证了摩擦的分层属性.     

第一次全国摩擦、磨損与潤滑研究工作报告会

中国科学院与中国机械工程学会于1962年10月15日至20日在兰州举行第一次全国摩擦、磨損与潤滑研究工作报告会。会議提出論文及研究工作报告共51篇。其內容包括国內外关于摩擦、磨损与潤滑的研究近况和发展趋势;利用現代工具的研究方法;解决具体問題的潤滑材料、軸承設計和軸承材料的研究;潤滑     

纳米摩擦学研究进展与存在问题

90年代国际上兴起的纳米科学技术被认为是面向21世纪的新科技,它是在0.1～100nm尺度上研究自然界现象中原子、分子行为与规律,以期在深化对客观世界认识的基础上,实现直接由人类按需要排布原子,制造出性能独特的产品.纳米科技的出现无疑是现代科学的重大突破,将深刻影响国民经济的未来发展,并由此派生出一系列的新学科。纳米摩擦学就是其中重要的分支。在纳米科技中,当前人们普遍关心和急需解决的理论与实践问题主要有:微材料特性、微观摩擦、磨损和润滑、微系统优化设计理论以及纳米级结构和制造工艺等。 现代机械科学的发展出现机电一体化、超精密化和微型化的趋势,许多高新技术装置如微电子设备、微型机器人、生物医疗器械和精密测试仪器等的摩擦副间隙常处于纳米量级。微型机械中因受到尺寸效应的影响,使表面粘着力、摩擦力和润滑膜粘滞力相对于传统机械中的体积力而言显得非常突出,微摩擦磨损和纳米薄膜润滑已成为关键问题,因此纳米摩擦学对现代机械的发展具有重要意义。     

润滑油添加剂——多彩的调味品

介绍了润滑油添加剂的主要种类和作用。纳米粒子应用为润滑油添加剂,展现出特殊而优异的摩擦学性能。总结了纳米润滑油添加剂的主要种类,讨论了纳米粒子的润滑机理,并结合本课题组工作对纳米添加剂未来的发展重点和趋势进行了分析。     

浅谈公路工程施工现场的设备管理

为了适应公路工程的快速发展,本文就如何提高机械设备使用效率和提高施工中的设备管理,对施工机械设备管理存在的问题进行了分析,并提出了加强机械设备管理的措施。     

人类摆脱摩擦困扰的新技术——超滑技术*

随着工业迅速发展,能源消耗的大幅增长与资源匮乏之间的矛盾日趋严重,因此,提高能源利用效率就显得非常重要。摩擦是消耗能源的重要途径之一,而超滑技术的出现能够大大提高运动系统的能源利用效率。超滑作为摩擦学的一个新领域,通常指两个物体表面之间的滑动摩擦系数在0.001量级或者更小的润滑状态。自从20世纪90 年代初提出超滑概念,它就吸引了摩擦学界、机械学界、物理学界和化学界研究者的广泛关注。他们一方面从理论上研究超滑的产生机理,另一方面从实验上探索超滑材料的特性。在过去的20年里,关于超滑的研究已经取得了很大的进展。本文将介绍国内外超滑技术的最新研究进展,并对未来超滑技术的应用进行展望。     

国内洗煤机械工艺和常见问题的研究

国内洗煤机械工业的发展直接决定了我国煤炭产品的质量,并且对环境和节能方面都有很大的影响。文章介绍了国内洗煤机械工艺的主要情况和主要的问题,并提出了使用节能环保工艺的建议和实例分析。     

东乌铁路通信机房环境动力监测系统浅析

环境动力监测系统主要对通信机房电源、温湿度、烟雾、人员进出、空调等参数进行管理和控制,同时将现场环境数据及时地传输到控制中心,并为故障的分析记录可靠的数据。环境动力监测系统在铁路通信机房的使用,极大地降低了通信设备的故障率,缩短了故障的诊断与恢复时间,提高了设备维护效率。本文主要介绍环境动力监测系统的构成及功能。     

浅谈火力发电厂全厂电缆线路施工

目前,国内火力发电厂厂用电气设备较多、电动机电压等级也不一致,一般来讲,发电厂锅炉辅机及其电气设备、汽机间电气设备、输煤系统电气设备、除尘除灰电气设备、化学水处理系统电气设备、供水系统电气设备、脱硫脱硝系统电气设备等均要采用电力电缆进行输送电能。为保证主机组的运行稳定,必须给厂用电气设备提供稳定可靠的电源,电力电缆必不可少的成为输送和分配电能的载体,优良的电力电缆施工质量是保证电厂各系统电气设备稳定运转的必要条件之一。     

中国濒危海洋生物现状及其保护

海洋生物多样性是全球生物多样性的重要组成部分,中国具有丰富的海洋生物资源,也是生物多样性受威胁比较严重的国家之一,目前有记录的濒危海洋生物已达556种。作者综述了中国濒危海洋生物的现状及特点,分析造成海洋生物减少甚至濒危的因素,阐述了中国对濒危海洋生物和海洋生物多样性的保护措施,提出了保护海洋生物多样性和海洋环境可持续发展的对策及建议。     

CFB锅炉给煤系统的常见问题分析与解决措施探究

给煤系统是CFB锅炉的重要辅助系统之一,它的正常运行是锅炉安全稳定运行的基本保证。文章主要对装有皮带式给煤机的循环流化床锅炉给煤系统的常见问题做了简要分析,并就相关解决措施和预防方法做了一定的论述,希望能起到抛砖引玉的作用。     

凿毛机在桥面系施工中的应用

通过介绍凿毛机在桥面系中的实践施工情况,指出了凿毛机比传统凿毛设备更具有优越性。     

如何发展壮大农村农机合作组织

文章通过分析发展农机合作组织时所存在的问题，提出了推动农机合作组织应实行的措施。