稀土-WSi2/MoSi2复合材料的合成与性能

通过X射线衍射,分析讨论了机械合金化和高温自蔓延方法合成稀土-WSi2/MoSi2复合材料粉末过程中的相变化;比较了MoSi2、WSi2/MoSi2和稀土-WSi2/MoSi2等3种材料的性能.结果表明:高温自蔓延合成方法比机械合金化合成方法更合适于合成稀土-WSi2/MoSi2复合材料粉末;采用SHS合成 球磨的工艺可获得高致密的复合材料.机械合金化合成稀土-WSi2/MoSi2复合材料粉末过程中, Mo、W、Si相遵循Mo(W)固溶体、Si固溶于Mo(W)、WSi2/MoSi2相的形成规律;且随着稀土含量的增加,合金化过程延迟.复合添加稀土和WSi2比单一添WSi2对基体MoSi2具有更好有综合强韧化作用.图4,表1,参16.     

粉末冶金复合材料水润滑条件下的摩擦学性能

针对水液压元件摩擦副润滑困难、使用寿命短等方面的不足,制备了一种以316L不锈钢粉末冶金材料为基体、含有纳米金刚石颗粒悬浮液填充孔隙的复合材料,在水润滑条件下对复合材料和碳纤维增强聚醚醚酮(CFRPEEK)进行了端面摩擦磨损试验,并将其与316L不锈钢材料、316L粉末冶金材料、316L粉末冶金材料+润滑油进行了对比,研究了复合材料的摩擦学性能.结果发现:在500 r/min转速、400 N外载荷下,复合材料和CFRPEEK配对的平均摩擦因数为0.027,CFRPEEK的磨损率为0.128×10~(-16)m~3/(N·m),均小于其余三种配对方式,表明复合材料具有较好的摩擦学性能.复合材料表面产生了抛光效应,主要磨损机理为犁削效应;配对的CFRPEEK磨损机理为犁削机理,纳米金刚石颗粒的加入有效抑制了塑性变形的发生.     

MOSi2-淬火45#钢在油润滑下的摩擦学特性

利用M-200型磨损试验机考察了MoSi2-淬火45针仪分析讨论其磨损机理.结果表明:润滑油明显改善了MoSi2材料的摩擦学性能;MoSi2与淬火45#钢对摩在120～150 N载荷范围内表现出较好的摩擦磨损综合性能;其磨损机制主要表现为疲劳磨损、磨粒磨损和轻微粘着磨损.图4,参10.     

1 300℃下MoSi2/SiC复合材料氧化性能研究

对直接浸渗法制备MoSi2/SiC复合材料在1 300℃下的氧化试样的质量变化进行了研究.观察与分析了氧化层的形貌和相组成.结果表明,复合材料在该温度下保温时间较短时其氧化模式为硅、钼同时氧化,复合材料表现为失重,形成的氧化层结构疏松,存在大量气孔;保温时间较长时氧化模式为硅的选择性氧化,材料表面形成致密的SiO2氧化层,复合材料表现为增重.同时复合材料的抗氧化性与材料的孔隙率和SiC颗粒大小有关,孔隙率越高,SiC颗粒越小,抗氧化性越差.研究表明MoSi2/SiC复合材料可用作1 300℃下的抗氧化材料.     

热压ZrO2/MoSi2复合材料的强韧化效果与机制

用纳米尺寸的ZrO2粒子对MoSi2的增韧补强效果及其作用机制进行了初步研究和探讨.结果证明不含Y2O3稳定剂的ZrO2颗粒对MoSi2的增韧效果显著,而含Y2O3稳定剂的ZrO2颗粒的增韧效果有限.前者的增韧机制主要以微裂纹增韧为主,致使室温断裂强度有所降低;后者主要是应力诱发的相变增韧为主,故断裂韧性与强度同时得到了提高.断口分析表明复合材料中ZrO2粒子使MoSi2的断裂模式从穿晶型向准解理穿晶或沿晶型"碎化"断裂模式转变,这种断裂模式的转变与断裂韧性的提高相对应.另外还发现应力诱发相变增韧效果有限可能与基体晶粒较粗以及纳米粒子在热压过程中的团聚长大有关.     

干摩擦条件下MoSi2/45钢摩擦磨损性能的研究

通过着重研究 Mo Si2 与 4 5钢对摩时的干摩擦磨损性能 ,在扫描电子显微镜 (SEM)下观察了磨损表面的形貌 ,分析了其摩擦磨损机理 .结果表明 :随 Si O2 氧化膜的产生与剥落 ,摩擦系数随摩擦行程的延长呈不规则变化 ;Mo Si2 材料表现出优良的耐磨性能 ,其稳定磨损率小于 0 .0 4 g/ km.随着磨损载荷的增大 ,摩擦机理主要从微观滑移、塑性变形转变为粘着效应 ;磨损机理主要从磨粒磨损、氧化疲劳磨损转变为粘着磨损 .图 8,参 1     

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。     

2D20-140/6.37-BX压缩机无油润滑改造

兰州石化炼油厂PSA装置2D20-140/6.37-BX往复式压缩机运行过程中由于压缩气体中含有较多的杂质,这些杂质与汽缸内的润滑油接触形成油泥,导致活塞环和支撑环以及汽缸内壁镜面磨损,气阀失效。经过分析研究,决定将2D20-140/6.37-BX往复式压缩机的润滑方式由有油润滑改为无油润滑,并适当改变缸套以及活塞组件的材质和结构尺寸,以适用无油润滑的需要。这样可以避免缸内油泥的形成,保护了活塞组件和气阀。     

PEEK多元复合材料在不同转速下的摩擦学性能和磨损机理

用模压方法制备了Ekonol/G/MoS2/PEEK复合材料,通过摩擦磨损实验方法对其在不同转速下摩擦学性能进行了研究,并用SEM对磨损表面进行了观察和分析,在此基础上探讨了复合材料的磨损机理.结果表明:PEEK复合材料摩擦系数的大小与转速的大小有关;在300 rpm以下,随着转速的增大,复合材料的磨损呈先增加后减小趋势,其磨损机理发生了由粘着磨损向疲劳磨损的转变.转速大于300 rpm时,复合材料的摩擦系数再次增大,磨损加剧.图8,参11.     

碳/碳复合材料表面聚四氟乙烯复合涂层的摩擦学性能

通过模压烧结法，在碳／碳复合材料表面制备了以SiC为过渡层的聚四氟乙烯（PTFE）自润滑复合涂层，同时对复合涂层的摩擦磨损性能进行了测试．研究结果表明：所制自润滑复合涂层的摩擦系数为0．155，微大于纯PTFE涂层的摩擦系数（0．105-0．16），小于碳／碳复合材料的摩擦系数（0．18～0．23），且其摩擦性能更稳定，磨损量约为纯PTFE涂层磨损量的1／50，磨损机制为黏着磨损和磨粒磨损．     

硫化异丁烯对航空钢油气润滑的影响

直升机齿轮传动要求有30～60min的干运转能力,以免减速器润滑系统出现故障时,造成灾难性的后果。采用油气润滑方式,对T321进行不同质量分数的抗磨效果对比试验,为降低试验成本,以销盘摩擦磨损试验代替齿轮传动试验。不同含量的硫化异丁烯分别加入到DOD-L-85734航空油中,做航空钢摩擦副45min的油气润滑试验。结果表明:抗磨效果最好的是添加量1％,只喷油气4次、用油量仅0.02mL, 则其45min的磨痕宽度仅为427μm, 而干摩擦仅50s的磨痕宽度却为632μm。含抗磨剂的油气润滑为解决直升机传动系统干运转问题提供了一种可行方案。     

TiN-MOS2/Ti复合薄膜的摩擦性能

采用纳米复合非平衡等离子体镀膜方法制作了应用于月球车活动关节的新型TiN-MoS2/Ti复合润滑薄膜,通过SEM、XPS等对复合薄膜的微观结构和成分进行了分析,并进行了耐磨和抗潮湿性能试验。研究结果显示,与传统多层膜结构相比,TiN-MoS2/Ti新型复合膜的钻孔数从278个提高到356个;潮湿储存10d后,其耐磨性能与多层膜相比,提高了2.5倍。因此,通过优化制备工艺及加入Ti添加剂等方法可以有效提高月球车活动关节处润滑薄膜的耐磨和抗潮性能。     

水润滑条件对UHMWPE复合材料的摩擦行为影响研究

为研究不同水润滑条件对超高分子量聚乙烯/橡胶复合材料摩擦过程的影响,通过高温混炼和热压成型制备不同橡胶填充不同UHMWPE复合材料.利用Mrh-3型环块摩擦实验机,通过控制变量法定量研究不同组分复合材料的摩擦磨损性能,从而优选出最终UHMWPE复合材料.针对选定材料研究3种水润滑工况对摩擦过程的影响,同时利用SEM分析磨损表面,从微观层面探究摩擦机理.实验结果表明,水润滑条件对UHMWPE复合材料摩擦磨损性能指标影响显著,对应的磨损机理迥异,润滑条件的改善可使磨合期变短,稳定磨损期变长.从微观和定量方面综合评估了舰艇水润滑轴承材料在不同水润滑条件下的磨损状况,可为工况规划与实际应用提供理论指导.     

316L／45#钢在MoS2水基润滑液润滑下的摩擦磨损性能

通过316L不锈钢与45#钢在去离子水、二硫化钼水基润滑液、30#机械油3种工况下,分别改变其载荷进行滑动摩擦实验,比较其摩擦磨损性能并分析磨损机制。结果表明,载荷为250N时,MoS2水基润滑液润滑工况下的摩擦系数比去离子水工况下降低67．3％,磨损量降低了83．5％;摩擦系数比30#机械油工况下增加12．5％,磨损量增加147．1％。     

SiO2对热压MoSi2组织结构及性能的影响

研究分析了热压纯MoSi2及加入10%SiO2的MoSi2复合材料的相组成、晶粒尺寸、致密度、室温力学性能及室温电阻率.结果表明:热压纯MoSi2及10%SiO2/MoSi2复合材料均主要由MoSi2、SiO2和少量的四方的Mo5Si3组成,复合材料的致密度低于纯MoSi2,复合材料的晶粒尺寸略小于纯MoSi2,两种材料的室温抗弯强度无明显的差别,复合材料的电阻率比纯MoSi2有较大的提高.     

等离子喷涂Al2O3-TiO2涂层的干摩擦磨损特性

利用等离子喷涂方法制备了Al2O3-TiO2涂层,测定了涂层的显微硬度和表观气孔率,并对涂层与GCr15钢配副,在不同P-V值及无润滑情况下进行了球-盘式摩擦磨损试验。试验结果表明：Al2O3-TiO2（w（TiO2）=13%）涂层在低速低载条件下具有显著的减摩抗磨性能;Al2O3-TiO2（w（TiO2）=20%）和Al2O3-TiO2（w（TiO2）=40%）涂层在高压力、转速工况下,具有优良的干摩擦特性。研究结果为实际生产选择涂层提供了依据。