大型空间机械臂制动器陶瓷摩擦副的研制

根据大型空间机械臂制动时的安全需求,基于大型空间机械臂制动安全的数学模型,确定了制动器摩擦副的综合设计指标.以制动器力矩稳定性及寿命等为指标,计算了摩擦副的等效半径及喷涂厚度,设计了基于陶瓷材料的摩擦副.研制了陶瓷摩擦副制动器样机及实验台.通过对制动实验数据的分析,验证了摩擦副设计的正确性.结果表明,以大型空间机械臂制动安全指标推算制动器摩擦副综合设计指标,以此来进行制动器摩擦副设计是可行的.     

氧化铝陶瓷摩擦磨损实验研究

以氧化铝陶瓷为研究对象,通过实验的方法,阐述了氧化铝陶瓷的制备工艺,研究了不同质量分数的主要添加剂、烧结温度、载荷、转速对氧化铝陶瓷材料摩擦磨损特性的影响.研究结果表明陶瓷材料的磨损率是很低的,在工业产品中陶瓷作为耐磨材料的应用前景很广阔.     

金刚石弥散TZP陶瓷的摩擦和磨损性能及其磨损机制的研究

在干摩擦条件下,在Ｍ－２００磨损试验机上对金刚石弥散增强ＴＺＰ陶瓷的摩擦和磨损性能进行了观察。摩擦试验表明,金刚石含量愈高,摩擦系数愈低,并且愈稳定。磨损试验还表明,金刚石微粉的添加可显著降低该陶瓷的磨损率。用扫描电子显微镜观察磨痕形貌特征。该陶瓷的磨损是以塑尾切削和微区脆性剥离断裂机制为主。并认为硬度和断裂韧性对改善该陶瓷材料的耐磨性能有重要意义。     

Al_2O_3基陶瓷材料与硬质合金摩擦的应力分析

利用ANSYS有限元分析软件对5种Al2O3基陶瓷材料(纯Al2O3、Al2O3/TiC、Al2O3/(W,Ti)C、Al2O3/Ti(C,N)和Al2O3/SiCw)在MRH-3环块磨损试验机上与硬质合金摩擦进行模拟仿真,得到摩擦磨损过程中的应力及分布,并与室温下的磨损实验结果相比较,同时还探讨了不同添加剂的Al2O3基陶瓷的磨损机理.结果表明:不同成分的Al2O3基陶瓷材料在摩擦磨损过程中最大主应力位于摩擦副接触区中心,最大剪应力位于摩擦副接触区边缘;载荷对主应力和剪应力大小的影响比转速的影响大;在相同的摩擦条件下,受到合应力越大的陶瓷其磨损率越大;合应力越大的陶瓷磨损后陶瓷表面越容易产生微裂纹.5种Al2O3基陶瓷磨损率的大小为:Al2O3Al2O3/(W,Ti)CAl2O3/Ti(C,N)Al2O3/TiCAl2O3/SiCw.     

颗粒级配对SiC-Si复相陶瓷材料摩擦性能的影响

采用SiC颗粒级配的方法形成了SiC-Si复相陶瓷材料,研究颗粒级配SiC-Si的组织结构及其对SiC-Si复相陶瓷干摩擦磨损性能的影响.结果表明,采用SiC颗粒级配方法能明显改善SiC-Si复相陶瓷材料的干摩擦磨损性能.粗细颗粒间的级配具有相互强化的作用,并且有利于光滑摩擦表面的获得与稳定;同时可提高复相陶瓷对断裂磨损的抗力.     

微波在陶瓷加工中的应用

介绍了陶瓷的传统烧结方法、微波技术、微波与陶瓷材料之间相互作用的特点;分析了近年来微波在陶瓷材料的制备、加工及修复等方面的研究成果及进展;着重探讨了微波烧结的特点和机理,微波在陶瓷材料的烧结,陶瓷涂层技术,微裂纹愈合等方面的应用.     

聚L-赖氨酸接枝聚乙二醇刷状共聚物添加剂摩擦学性能研究

研究了刷状共聚物聚L-赖氨酸接枝聚乙二醇水润滑添加剂在Si3N4陶瓷表面的吸附特性及其在不同速度、不同应用载荷条件下的润滑特性。采用X射线光电子能谱仪、椭圆偏光仪研究其吸附特性。在销盘式摩擦磨损试验机上测定不同速度、不同应用载荷条件下的摩擦系数,分析其润滑特性。在原子力显微镜下观察Si3N4陶瓷表面磨痕形貌。结果表明,聚L-赖氨酸接枝聚乙二醇共聚物添加剂能在摩擦副表面形成刷状吸附膜,在高速、低速和不同应用载荷条件下,都能明显减小摩擦副表面的摩擦系数。     

Ce—TZP陶瓷的摩擦磨损特性

本文利用拴盘式摩擦试验机、扫描电镜ＥＤＸ等技术，研究了Ｃｅ－ＴＺＰ陶瓷及含有少量Ａｌ２Ｏ３的Ｃｅ－ＴＺＰ陶瓷与Ｙ－ＴＺＰ对偶小球的对磨情况。实验表明，对陶瓷材料而言，材料的韧性对耐磨性有重要的影响。韧性高，耐磨性好。控制其摩擦磨损的机理是摩擦表面显著的塑性变形及塑性变形片的脱落，表现为沿晶和穿晶断裂。     

珩磨参数对Al2O3工程陶瓷材料去除率的影响

分别研究了珩磨工艺参数和工具参数对陶瓷材料95Al2O3去除率的影响，增大往复速度和圆周速度，可提高工程陶瓷的珩磨材料去除率。应用金属结合剂金刚石油石，选择较大的珩磨压力，可提高陶瓷材料去除率。电镀金刚石油石适于工程陶瓷的高效珩磨。研究结果给出工程陶瓷材料珩磨参数的选择方法。     

低温烧结压电陶瓷材料及应用

从材料与工艺两方面论述了低温烧结压电陶瓷技术的研究进展,对实现压电陶瓷低温烧结的基本方法进行了分析和比较,介绍了可应用低温烧结压电陶瓷材料的几种具有实用价值的典型叠层结构压电陶瓷器件。     

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。     

摩擦配副和摩擦参数对TC29钛合金摩擦磨损性能的影响

钛合金是航空航天、军工、生物等领域重要使用材料之一,但其摩擦磨损性能较差,限制了其在摩擦工况下的应用。对比测试了TC29钛合金在不同摩擦配副和摩擦参数下的摩擦磨损性能。研究结果表明：与GCr15钢对磨时,TC29钛合金的摩擦磨损程度明显高于其与TC29钛合金对磨时的摩擦磨损程度;与GCr15钢对磨时,TC29钛合金的主要磨损机制为磨粒磨损和剥层磨损,与TC29钛合金对磨时,其主要磨损机制为黏着磨损;载荷和对磨转速的增加均会加剧TC29钛合金的摩擦磨损,但具体摩擦磨损的程度受摩擦配副情况及相应的磨损机制的影响。     

LZQT500-7与ZY331608摩擦副表面工艺试验研究

本文对LZQT500-7与ZY331608两种材料的柱塞泵摩擦副进行不同表面工艺处理,通过磨损实验分析磨损情况及表面工况,寻求适应这一对摩擦副之间最佳表面处理技术。实验结果表明, LZQT500-7氮化后硫化处理与ZY331608采用等离子喷涂二硫化钼的配对的磨损量最小,而且工艺成本最低,该对摩擦副兼具实用性与经济性,效果最佳。     

微晶二氧化硅粉体添加剂的抗磨减摩作用

为研究微晶SiO2粉体添加剂的抗磨减摩作用,采用微晶SiO2矿物粉体作为润滑油添加剂,利用AMSLER摩擦磨损试验机研究45#钢摩擦副在添加剂润滑油润滑下的摩擦学特性.磨损后钢环表面的形貌和成分通过扫描电子显微镜和X射线光电子能谱仪进行分析.结果显示:以微晶SiO2粉体为添加剂润滑时在摩擦副表面形成一层陶瓷保护层.相比基础油,在微晶SiO2添加剂润滑油润滑条件下,摩擦副的接触状态由金属之间的摩擦磨损转化为自修复膜层之间的摩擦磨损.添加剂润滑油较基础油润滑条件下的摩擦系数大.摩擦磨损过程中自修复膜层的形成,隔离了金属摩擦副的直接接触,降低了试样磨损失重,具有良好的耐磨性能.     

天然海水润滑下不锈钢316L与PEEK450CA30的摩擦磨损性能

为了寻找适合于低速大扭矩水液压马达配对副的材料,采用MMU-5G屏显式高温材料端面摩擦磨损试验机考察不同转速、不同载荷下,摩擦副316L-PEEK450CA30在海水中的摩擦磨损性能,并借助OLYMPUS-SZX体式显微镜对试样的磨损表面进行形貌观察。结果表明:在转速和载荷比较低的情况下,摩擦副316L-PEEK450CA30的摩擦系数较小,磨损性能较好;当转速或载荷增大时,摩擦副的摩擦系数和接触面的磨损情况会急剧增大。在转速300r/min、载荷100N和转速100r/min、载荷300N的情况下,摩擦副316L-PEEK450CA30还会发生轻微的黏着磨损。最后得出,当转速为100r/mim、载荷为100N时,对偶副间的摩擦系数最小,耐磨损程度最好,适合作为低速大扭矩水液压马达的对偶副材料。     

不同环境介质中TC4合金微动磨损机理研究

采用SRV-IV微动磨损试验机探究GCr15/TC4合金配副在空气介质和纯水环境中混合滑移状态下的微动磨损特性.使用激光共聚焦显微镜和扫描电镜表征三维形貌、磨损体积、磨损表面形貌,结合摩擦系数曲线和微动图探究在不同环境介质中TC4合金在混合滑移状态下微动磨损机制.结果表明:混合状态下,摩擦系数曲线在3种介质中变化趋势基本一致.干摩擦条件下,25 ℃空气环境中摩擦系数较高而且波动程度较大,磨损体积最大,磨损机制主要为粘着磨损和轻微的氧化磨损;300 ℃大气环境中,摩擦系数和波动程度最小,高温和摩擦热加速了磨粒的氧化形成第三体,揭示了TC4合金具有高温耐磨特性,磨损机制为粘着磨损和氧化磨损.与干摩擦相比,水覆环境中摩擦系数、波动程度以及磨损率介于两者之间,水介质起到润滑和减摩作用,磨损机制为磨粒磨损.     

苛刻工况下的反常磨损失效行为

总结了几种在苛刻工况下的磨损量与摩擦副硬度成正比的反常磨损失效行为,分析了某涡喷发动机用主轴轴承的保持架与套圈的相对运动以及两者材料的机械性能,认为在高频冲击、高速滑动的耦合作用下,由于套圈的材料硬度高、塑性韧性差,容易产生微裂纹,同时润滑油在高温下对材料的化学作用加强,导致严重的反常磨损失效。     

WC-Co热喷涂中温烧结涂层的显微组织和磨损性能研究

在室温干摩擦条件下，对WC—Co热喷涂中温烧结涂层／GCr15摩擦副作了滑动摩擦试验，观察分析了磨痕显微组织，并对WC—Co热喷涂中温烧结涂层的磨损机理进行了分析，结果表明：在干摩擦情况下，WC—Co热喷涂中温烧结涂层有一个比较稳定的磨损过程，WC涂层具有与GCr15相当的硬度和耐磨性．WC—Co热喷涂中温烧结涂层的磨损机理为脆性微剥落和磨粒磨损。     

水压马达配流副仿生非光滑表面摩擦学性能

为探究剩余压紧力条件下具有仿生非光滑表面结构的水压马达配流副的摩擦学性能,选取431不锈钢和碳纤维增强PEEK作为摩擦副配对材料,在保持凹坑面积占有率相同的情况下,设计和制造了三种不同截面且直径分别为0.8 mm、1.0 mm、1.3 mm和1.7 mm的仿生非光滑表面凹坑试件,通过摩擦磨损试验获得了摩擦副摩擦系数、试件摩擦表面微观情况、试件摩擦表面粗糙度分布及磨损量等结果。结果表明,造成配流副磨损的摩擦机理主要有磨粒磨损、粘着磨损和沟犁磨损;配流副间设计的凹坑型非光滑表面都起到了降低摩擦系数、加快摩擦系统平衡和减少磨损量的作用;开口直径为1.0 mm的圆锥形凹坑能起到更好地降低摩擦系数的效果;开口直径为1.0 mm的圆锥形凹坑能起到更好地减少磨损的作用。