Ni-P-多壁碳纳米管复合镀层的制备及自润滑机理

以经过湿式球磨的多壁碳纳米管(MWNTs)为增强相,通过化学镀制备Ni-P-MWNTs复合镀层;对比测试复合镀层和普通Ni-P镀层在干摩擦条件下的摩擦磨损性能,并分析复合镀层的自润滑机理。研究结果表明:湿式球磨有利于改善MWNTs的润滑性和分散性;MWNTs均匀分布于镀层基体中,使复合镀层的维氏硬度提高至1 050;复合镀层的减摩抗磨能力明显比Ni-P镀层的减摩抗磨能力强,在测试条件下,其摩擦因数和磨损率分别为0.08和6.22×10?15 m3/(N.m);在复合镀层对偶钢球的表面形成了以类石墨结构碳为主要成分的转移膜,这层膜阻止了复合镀层与钢球之间的直接接触,使摩擦过程处于良好的自润滑状态,从而降低了摩擦因数,提高了材料的耐磨能力。     

碱式硫酸镁晶须对软质PVC性能的影响

采用不同改性剂对碱式硫酸镁晶须(MOS)进行表面改性,研究改性前后碱式硫酸镁晶须对软质PVC基体阻燃性能和力学性能的影响.结果表明,在不同改性剂中,以钛酸脂的改性效果最好;随改性后的晶须在软质PVC基体中含量的增加,复合体系的氧指数逐渐增大,拉伸强度和断裂伸长率比纯PVC基体有所降低;当晶须的添加量为60份(以100份PVC为基准)时,复合体系的综合性能较好.     

凸轮-挺柱摩擦副涂层的性能分析

凸轮-挺柱摩擦副的摩擦磨损对发动机性能具有重要影响。为了研究不同涂层下凸轮-挺柱摩擦副的摩擦磨损,分别针对WC(碳化钨)耐磨涂层、Ni Cr-Cr3C2减摩涂层及不添加涂层3种情况进行摩擦学性能试验。在相同涂层情况下,对具有不同形貌的样件进行磨损试验,得到摩擦系数、磨损质量以及磨损比重等试验曲线和数据。在分析试验数据的基础上,确定凸轮-挺柱摩擦副采用Ni Cr-Cr3C2涂层后,其使用寿命得到提高,并且表面粗糙度大,可起到改善摩擦特性的作用。     

醛树脂基减摩复合材料的研究

通过实验研究了树脂基减摩复合材料中树脂、纤维对减摩材料的机械性能、摩擦性能的影响.在此基础上,以实验室自制的改性酚醛树脂为基体,以混杂纤维及复合润滑组份为增强材料,研制出一种高强度、低摩擦系数小磨损量的酚醛树脂基纤维增强减摩复合材料.这种新型材料已通过技术成果鉴定,可望应用于电车滑块、机车受电弓等多种用途.     

酚醛树脂基减摩复合材料的研究

通过实验研究了树脂基减摩复合材料中树脂、纤维对减摩材料的机械性能、摩擦性能的影响。在此基础上，以实验室自制的改性酚醛树脂为基体，以混杂纤维及复合润滑组份为增强材料，研制出一种高强度、低摩擦系数小磨损量的酚醛树脂基纤维增强减摩复合材料。这种新型材料已通过技术成果鉴定，可望应用于电车滑块、机车受电弓等多种用途。     

不同载荷对45#钢表面自修复膜成膜影响

为制备在润滑油中具有良好分散性的自修复粉体和研究不同载荷对自修复膜成膜的影响,分析了钛酸酯偶联剂对蛇纹石粉体表面的修饰作用,探讨了不同载荷下添加剂对金属摩擦副的自修复作用,解析了试样表面形貌和试样表面化学成分.结果表明:经钛酸酯偶联剂修饰的粉体在润滑油中具有较好的分散性;在润滑油中加入蛇纹石粉体和分散剂可显著增加耐磨减摩性能.当载荷为300 N,含有添加剂的润滑油润滑条件下,摩擦副的摩擦系数较纯基础油低,添加剂起减摩作用;当载荷为600 N和900 N时,蛇纹石粉体在表面形成相对完整、光滑的自修复膜层,避免了金属表面的直接接触,从而起到降低磨损的作用;当载荷为900 N时,表面自修复膜层在摩擦机械力和热的作用下,发生化学脱水反应,自修复膜层表面有较多的微小孔洞.     

40Cr表面TiAlN/TiN复合镀层的滑动摩擦试验分析

采用多弧离子镀工艺在40Cr表面制备了TiAlN/TiN复合镀膜,利用UMT-2摩擦磨损实验机考察了TiAlN/TiN膜层的承载能力和摩擦学性能,通过扫描电子显微镜观察了磨损试件的表面形貌,应用X射线能谱仪分析了磨痕中心区元素及其含量,通过40Cr基体和TiAlN/TiN膜在摩擦系数和磨损量方面的比较来评价TiAlN/TiN复合膜层的摩擦学性能。结果表明:TiAlN/TiN涂层与基体间的结合力是影响涂层承载能力的主要因素之一,TiAlN/TiN复合镀层的摩擦学性能优于40Cr基体,TiAlN/TiN复合镀层的减摩、耐磨性能优越,并能成功地抵抗磨粒磨损和粘着磨损。     

Ni-P-PTFE复合镀膜摩擦磨损性能的研究

本文采用化学复合镀工艺在钛合金基体上共沉积Ni-P-PTFE复合镀膜,并和传统的Ni-P镀层进行了比对,研究这两种镀层及钛合金基体在相同条件下的摩擦磨损性能。实验结果表明,化学镀Ni-P镀层和化学复合镀Ni-P-PTFE镀膜都具有良好的耐磨和减摩性能,其中Ni-P-PTFE复合镀膜的效果更为明显,可将钛合金表面的摩擦系数降至0.13左右。     

Ni-P-PTFE复合镀膜摩擦磨损性能的研究

本文采用化学复合镀工艺在钛合金基体上共沉积Ni-P-PTFE复合镀膜,并和传统的Ni-P镀层进行了比对,研究这两种镀层及钛合金基体在相同条件下的摩擦磨损性能。实验结果表明,化学镀Ni-P镀层和化学复合镀Ni-P-PTFE镀膜都具有良好的耐磨和减摩性能,其中Ni-P-PTFE复合镀膜的效果更为明显,可将钛合金表面的摩擦系数降至0.13左右。     

省煤器表面耐腐超导热石墨烯复合涂层的性能

为解决燃煤电厂省煤器的磨损及腐蚀问题,同时不影响其换热性能,通过添加石墨烯改性瓷釉,并采用喷涂技术制备新型石墨烯复合涂层.对石墨烯复合涂层进行扫描电子显微镜试验、硬度测试、静态硫酸腐蚀试验、导热性能测试及拉伸试验,研究其性能.试验结果表明,石墨烯复合涂层的结构致密,孔隙率小且硬度大,耐磨、耐腐性能良好,可以有效地保护基体材料.石墨烯复合涂层的导热系数达到38 W·(m·K)~(-1),远优于传统的陶瓷涂层.     

表面处理剂对硫酸钙晶须/聚丙烯复合材料的增韧(Ⅰ)

用两种表面处理剂对硫酸钙晶须进行改性,并将其添加到聚丙烯(PP)中制备出了硫酸钙晶须/PP复合材料,对该复合材料的力学性能进行了测试.结果发现:将硫酸钙晶须引入聚丙烯体系后,聚丙烯的冲击强度有显著提高;采用钛酸酯NDZ-401对硫酸钙晶须进行改性时,当晶须的质量分数为10%时,体系的冲击强度能提高85%以上.用扫描电镜(SEM)对复合材料的冲击断面形貌和硫酸钙晶须在基体中的分散性进行了观察.结果表明:表面处理能够促进硫酸钙晶须在基体中的均匀分散,很大程度上提高复合材料的冲击强度,改善材料的韧性.表面处理剂对PP/硫酸钙晶须复合体系起到了一定的增韧作用.     

镀Sn-Ni硅酸钙镁晶须对镍粉/环氧树脂屏蔽涂料性能的影响

以镀Sn-Ni硅酸钙镁晶须和镍粉作为屏蔽功能填料,以环氧树脂作为黏结剂,按照涂料制备的方法,制备了一种新型镀Sn-Ni硅酸钙镁晶须/镍粉/环氧树脂电磁波屏蔽复合涂料,并研究了镀Sn-Ni硅酸钙镁晶须对镍粉/环氧树脂屏蔽复合涂料导电性和屏蔽性能的影响。结果表明,镀Sn-Ni硅酸钙镁晶须的最佳含量为占屏蔽复合填料的5%。当涂层厚度为0.3mm时,涂层的电阻率为1.32Ω.cm,在300 kHz~1.5 GHz频段内,涂层的屏蔽效能为37.197~46.139 dB。与不含晶须的涂层相比,电阻率降低了1.08Ω.cm,屏蔽效能提高了5.385~9.854 dB。该研究为矿产资源的综合利用和电磁环境污染的综合治理提供了一种新的思路和方法。     

激光熔覆Ni基纳米Ni包h-BN/CaF2涂层组织性能

采用Nd:YAG激光器在45#钢基体上制备了镍基纳米Ni包h-BN/CaF2复合自润滑涂层,利用金相显微镜观察涂层形貌,并运用销一盘式高温摩擦磨损试验机对在不同温度条件下(室温和400℃)的涂层的摩擦性能进行了评价.结果表明:纳米Ni包h-BN有效地改善了BN对基材的润湿性,而加入部分CaF2也大大改善了激光熔池的流动性,形成了具有良好冶金结合和组织致密的熔覆层,显微硬度变化范围在740～900HV0.2之间.复合涂层的摩擦系数较镍基涂层显著降低,但随着温度的升高,涂层的摩擦性能变差.     

Cu元素对Ni60定向结构涂层微观组织及摩擦学性能影响

采用自主研发的定向结构涂层制备装置成功研制出定向结构Ni基合金高耐磨耐腐蚀涂层的基础上，为了赋予涂层减摩特性,使涂层具有减摩耐磨综合性能,本文将廉价的Cu元素引入涂层,采用火焰喷涂+感应重熔+强制冷却复合技术研制了定向结构Ni60/Cu复合涂层。研究了Cu对Ni60定向结构涂层微观组织、物相演变、硬度和磨损性能的影响。结果表明:Cu的添加使Ni基合金定向结构涂层的组织更加致密，Cu主要富集在晶粒内部，生成了稳定的Cu_3.8Ni相，Cu元素的溶解、扩散和反应使涂层组织得到显著细化。Cu元素引入尽管使涂层的硬度得到降低，但赋予了涂层减摩耐磨综合性能，使涂层耐磨性能得到显著提高。Cu元素引入的Ni60定向结构涂层显示出窄而浅的光滑磨痕，其磨损率仅约为纯Ni60定向结构涂层的50.8%。     

SiO2和TiO2及其复合改性耐蚀薄膜涂层的制备与性能

采用溶胶-凝胶法,以正硅酸乙酯(TEOS)、钛酸四丁酯(TBT)及y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)为前驱体原料,在45号钢片上制备SiO2和TiO2及其复合改性无机薄膜涂层.通过扫描电镜(SEM)观察其微观形貌、傅里叶红外光谱(FTIR)测试分析涂层所形成的化学键;通过盐浴实验和极化曲线测试改性涂层的防腐蚀性能.电化学测试结果表明:参照裸钢片,涂层试样的腐蚀电位提高了100 mV,其腐蚀速率下降了3个数量级.比较SiO2和TiO2及其复合结构薄膜涂层的耐腐蚀性能发现, SiO2薄膜涂层的抗腐蚀性能最好.     

氮化硅表面生长金刚石薄膜及其摩擦磨损性能研究

目的研究金刚石耐磨涂层的摩擦磨损性能,以提高工件的使用寿命.方法利用微波等离子体化学气相沉积技术在氮化硅陶瓷基体表面制备金刚石薄膜.采用扫描电子显微镜、原子力显微镜和拉曼光谱仪对不同参数的金刚石薄膜进行结构表征,利用球-盘式摩擦磨损试验机在干摩擦条件下对薄膜的摩擦学性能进行研究.结果制备的金刚石薄膜表面粗糙度小,结合力良好;金刚石涂层有效降低了氮化硅表面的摩擦因数与磨损率,摩擦因数约为0.12~0.25.在微波功率8 k W、腔体气压6 k Pa、甲烷体积分数8%的参数下制得的涂层具有最低的摩擦因数(0.12)和磨损率(1.18×10-7mm3/(N·m)).结论在氮化硅基体表面沉积金刚石薄膜可以提高氮化硅材料的摩擦磨损性能,提高工件寿命.     

碳纤维/石墨-铜基自润滑耐磨复合涂层的摩擦学性能

为提高45~#钢的摩擦学性能,采用热压烧结技术,在45~#钢表面制备了以Ni为中间连接层的铜基自润滑耐磨复合涂层。采用扫描电镜和能谱仪对涂层表面及截面的微结构进行了分析;采用球-盘式摩擦磨损试验机与GCr15球配副,在不同载荷和速度下,研究了铜基自润滑耐磨复合涂层和基体的干摩擦学性能,并分析了磨损机理。结果表明:在所有试验条件下,含4wt%碳纤维和2wt%石墨样品的摩擦系数和磨损率均比45~#钢低,且在15 N载荷、500 r/min转速下显示出最优的摩擦学性能。     

Ni基WC涂层组成及分布对耐磨性能的影响

通过熔覆工艺在不锈钢基体表面制备Ni基WC耐磨涂层.使用X线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)配合能谱仪(EDS)对涂层中的金属陶瓷相进行成分与分布的表征,并考察相分布对涂层硬度和耐磨性能的影响.通过球盘摩擦实验对耐磨性能进行评价.结果表明:涂层中主要为γ-Ni及其他碳化物(Cr23 C6)、硼化物(Ni3B)及WC颗粒,弥散在合金中的WC颗粒通过溶解-再析出产生生长和沉积的现象 ;涂层有约190 μm厚的扩散结合区域,涂层显微硬度在结合区域附近随层深的降低而迅速减小 ;耐磨性能由涂层表面往下逐渐增强,WC含量、颗粒的分布及粒度对耐磨性能有较大影响,40％ WC涂层耐磨性能最佳.     

等离子熔覆Ni基耐磨涂层制备及摩擦学性能

以商用WF260合金粉末为原料,采用等离子熔覆技术在20钢表面制备镍(Ni)基耐磨涂层。在室温干摩擦条件下,采用MM-200型摩擦磨损试验机测试涂层的摩擦磨损性能。采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)及X射线衍射仪(XRD)等对涂层的微观结构和组织成分进行了表征。研究结果表明:所制涂层呈层片状分布,与基体的冶金结合良好,表面存在孔隙现象。组织中存在大量的树枝晶,等离子熔覆层中主要物相为γ-(Ni,Fe)、(Fe,Cr,Ni)mCn、Cr2Ni3、BPO4及Fe5C2。20钢的磨损率为1.90mm3/min,涂层的磨损率为0.26mm3/min,大幅改善了基体的耐磨性。涂层的磨损机制为磨粒磨损以及氧化磨损,其主要强化机制为弥散强化和固溶强化。     

等离子熔覆Ni基耐磨涂层制备及摩擦学性能

以商用WF260合金粉末为原料,采用等离子熔覆技术在20钢表面制备镍(Ni)基耐磨涂层。在室温干摩擦条件下,采用MM-200型摩擦磨损试验机测试涂层的摩擦磨损性能。采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)及X射线衍射仪(XRD)等对涂层的微观结构和组织成分进行了表征。研究结果表明:所制涂层呈层片状分布,与基体的冶金结合良好,表面存在孔隙现象。组织中存在大量的树枝晶,等离子熔覆层中主要物相为γ-(Ni,Fe)、(Fe,Cr,Ni)mCn、Cr2Ni3、BPO4及Fe5C2。20钢的磨损率为1.90mm3/min,涂层的磨损率为0.26mm3/min,大幅改善了基体的耐磨性。涂层的磨损机制为磨粒磨损以及氧化磨损,其主要强化机制为弥散强化和固溶强化。