Tribological behavior of CrN-coated Cr-Mo-V steels used as die materials

DIN 1.2343 and 1.2367 steels are commonly used as die materials in aluminum extrusion, and single/duplex/multi-coatings enhance their surface properties. The design of an appropriate substrate/coating system is important for improving the tribological performance of these steels under service conditions because the load-carrying capacity of the system can be increased by decreasing the plastic deformation of the substrate. In this study, the tribological behavior of CrN-coated Cr-Mo-V steels (DIN 1.2343, 1.2367, and 1.2999 grades) was investigated using different setups and tribological pairs at room and elevated temperatures. The aim of this study was to reveal the wear resistance of a suggested system (1.2999/CrN) not yet studied and to understand both the wear and the failure characteristics of coated systems. The results showed that (i) among the steels studied, the DIN 1.2999 grade steel exhibited the lowest friction coefficient because it had the highest load-carrying capacity as a result of secondary hardening at elevated temperatures; (ii) at room temperature, both abrasive tracks and adhesive layers were observed on the worn surfaces; and (iii) a combination of chemical reactions and progressive oxidation caused aluminum adhesion on the worn surface, and the detachment of droplets and microcracking were the characteristic damage mechanisms at high temperatures.     

修复-润滑双功能微胶囊/环氧树脂复合材料的摩擦学性能研究

以润滑剂（亚麻籽油、聚α烯烃或1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐）和修复剂（邻苯二甲酸二丁酯）为芯材,脲醛树脂为壳材,采用原位聚合法合成了双芯材微胶囊,将微胶囊填充在环氧树脂中得到固体自润滑复合材料;使用扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）、热重分析仪（TGA）对微胶囊进行了表征;使用摩擦磨损试验机、三维白光干涉仪、光学显微镜、扫描电子显微镜测试了微胶囊/环氧树脂复合材料的摩擦和修复性能。结果表明,微胶囊在整体上呈球形,结构完整,两种芯材均成功包覆;当加入质量分数为10%的微胶囊（芯材为亚麻籽油和邻苯二甲酸二丁酯）时,与环氧树脂相比,在摩擦试验测试1 200 s后自润滑复合材料的摩擦系数降低了约90%,在磨损试验测试2 h后其磨损体积减小约3个数量级（由10¹⁰ μm³减小到10⁷ μm³）;被划伤的复合材料经50℃加热1 h后,与加热前相比划痕变窄、变浅。以上结果表明,制备的双功能微胶囊/环氧树脂复合材料的耐摩擦磨损性能相对环氧树脂有所提高,同时具有良好的自修复特性,极大地提高了复合材料的综合使用性能。     

纳米Al2O3和聚四氟乙烯填充聚醚醚酮基复合材料摩擦学特性研究

以热压成型法制备了纳米Al2 O3 和聚四氟乙烯 (PTFE)填充聚醚醚酮基 (PEEK)复合材料 ,利用销盘摩擦磨损试验机研究了干摩擦条件下纳米Al2 O3 和PTFE填充PEEK的摩擦磨损特性。结果表明 ,纳米Al2 O3 使PTFE填充PEEK复合材料的摩擦磨损特性得到明显改善 ,其改善程度与纳米Al2 O3 的填充量有关 ,当纳米Al2 O3 的含量较低 (3% )时 ,纳米Al2 O3 PTFE PEEK复合材料与钢对偶面产生的磨损模式以磨粒磨损和犁削为主 ;而当纳米Al2 O3 的含量较高 (10 % )时 ,纳米Al2 O3 填充PEEK的磨损模式主要是粘着磨损 ;纳米Al2 O3 的含量为 5 %～ 7%时 ,PEEK复合材料的摩擦系数和比磨损率最低。随着载荷的增加 ,纳米Al2 O3 PTFE PEEK复合材料的摩擦系数将因纳米粒子效应和表面摩擦温升呈现下降趋势     

含磷添加剂在植物油中的摩擦学性能

为了分析含磷添加剂在植物油中的摩擦学性能，选择磷酸三丁酯(TBP)和磷酸三苯酯(TPP)作为植物油添加剂，利用四球机对比法进行了摩擦磨损试验。分析了植物油与含磷添加剂之间的作用机理，含上述添加剂的植物油在摩擦过程中发生了摩擦化学反应，生成了由甘油脂和摩擦化学反应产物组成的边界润滑膜，从而改善植物油的摩擦学性能。结果表明，TBP和TPP能明显改善植物油的抗磨性，并有效提高植物油的承载能力。     

SiC颗粒填充单体浇铸尼龙的摩擦学性能

为了研究 Si C颗粒作为填料对单体浇铸尼龙 (MC尼龙 )的摩擦磨损性能的影响 ,选用两种材料在 MM- 2 0 0摩擦磨损试验机上进行了试验研究 ,并借助于扫描电镜观察了磨损形貌 ,探讨了磨损机理。研究结果表明 ,在干摩擦条件下 ,Si C颗粒填充 MC尼龙的摩擦学性能与载荷和滑动速度的乘积 (Pv)值的大小有关 ,复合材料的摩擦因数比纯尼龙的大 ,当 Pv值较低时 ,复合材料的耐磨性能比纯尼龙好 ,其磨损机理主要是磨粒磨损和粘着磨损 ;当 Pv值较高时 ,复合材料的耐磨性能不如纯尼龙 ,其磨损机理主要是疲劳剥落 ,并有磨粒磨损和粘着磨损。在水润滑条件下 ,Si C颗粒填充 MC尼龙表现出较好的耐磨性能 ,其摩擦学性能受 Pv值的影响小 ,磨损机理主要是磨粒磨损     

单晶硅片化学机械抛光材料去除特性

根据化学机械抛光(CMP)过程中硅片表面材料的磨损行为,建立了硅片CMP时的材料去除率模型,设计了不同成分的抛光液并进行了材料去除率实验,得出了机械、化学及其交互作用所引起的材料去除率.结果表明,磨粒的机械作用是化学机械抛光中的主要机械作用,磨粒的机械作用与抛光液的化学作用交互引起的材料去除率是主要的材料去除率.     

自然水体生物膜上有机质的表征

用测定化学需氧量（COD）和总有机碳（TOC）表征自然水体生物膜上有机质含量 , 利用方差分析对COD和TOC之间的关系进行了探讨. 结果表明, 时间因素对于生物膜上 COD/TOC值影响不显著, 深度因素在一定范围内对其影响亦不显著, 因而认为, 在一 定范围内COD/TOC值恒定, 均可以用COD和TOC表征自然水体生物膜上有机质的含量.     

海水痕量重金属污染元素监测方法的研究

综述了海水中重金属污染元素的几种监测方法，如化学分析法，生物法等，并提出一种可以进行现场、实时、连续测量的新方法。