不同压力下Ti3SiC2陶瓷的干摩擦磨损性能研究

采用反应烧结技术制备了Ti3SiC2陶瓷.利用环盘摩擦磨损试验机,研究了压力(载荷)对反应烧结Ti3SiC2陶瓷的干摩擦磨损性能的影响.试验在环盘摩擦试验机上进行,以低碳钢为对摩体,温度为25℃,相对湿度为23%~25%,滑动时间为0.5 h,滑动速度为0.5 m/s,法向压力为20~60 N.试验结果表明:随着压力的增大,Ti3SiC2陶瓷的干摩擦因数和磨损率均呈现先增加后降低趋势,干摩擦因数正压力为30 N时最大,而磨损量则在压力为40 N时最大.利用扫描电镜分析了压力对Ti3SiC2陶瓷的干摩擦磨损性能的影响,探讨了其摩擦磨损机理:当压力较小时,磨损以磨损表面发生流变和Ti3SiC2粒子脱落造成的磨粒磨损为主;当压力超过40 N时,则以氧化膜的轻微划痕和轻微黏着磨损为主.     

不同纯度Ti3SiC2的摩擦磨损行为

利用盘块式高速摩擦试验机,在滑动速度为20 m/s、法向载荷范围为0.2～0.8 MPa的条件下,试验研究了高纯度钛硅碳Ti3SiC2材料及含碳化钛TiC的Ti3SiC2材料的摩擦与磨损行为.两种材料的摩擦系数随着压力的增大都呈现出先增加后平缓减小的趋势,高纯度Ti3SiC2材料的磨损率随着压力的增加呈减小趋势,而含TiC的Ti3SiC2材料的磨损率随着压力增加呈先减小后增加的趋势.扫描电镜(SEM)和X-射线衍射(XRD)的观察和分析结果表明,在Ti3SiC2的摩擦表面有摩擦生成氧化层的存在.该氧化层具有降低摩擦系数和磨损率的自润滑作用.     

制动条件对Cu基闸片材料摩擦磨损性能的影响

采用粉末冶金工艺制得Cu基摩擦材料。利用MM1000-Ⅱ型摩擦磨损试验机对材料进行性能测试,用扫描电镜观察磨痕并分析磨损机理。分析结果表明:一定制动压力条件下,随着制动速度的增加,摩擦因数和磨损率均呈现先增大后减小的趋势。制动速度为250~300 km/h时,材料的制动性能最好。在不同的制动速度条件下,材料摩擦因数的稳定因数均保持在较大值,材料表面状态较为稳定。一定制动速度条件下,随着制动压力的增加,摩擦因数先增大后减小,磨损率逐步增大并趋于稳定;0.4 MPa时摩擦因数达到最大值0.35,此时材料的制动性能最好。     

SiC对不锈钢的摩擦磨损特性

在室温、无润滑的条件下,利用销盘式摩擦磨损实验考察了SiC与不锈钢(1Cr18Ni9Ti)组成摩擦副的摩擦磨损特性,SiC在5 N和20 N载荷作用下磨损机制为脆性分层磨损.SiC随载荷增加摩擦系数减少,但磨损率随载荷增加而增加.结果表明,SiC与不锈钢对磨时,磨损率达10-4mm3/(N.m)-1数量级,属磨损剧烈,不适合组成摩擦副.     

WC-Ni/SiC摩擦副滑动摩擦性能

以WC-(5,7,9)Ni硬质合金与SiC陶瓷材料为摩擦副,在MMU-10型屏显式材料端面摩擦磨损试验机上,研究该摩擦副材料在干摩擦条件下,不同压强、不同滑动速度时的摩擦磨损行为,利用扫描电子显微镜观察磨损后的表面形貌.结果表明:当压强一定时,随着滑动速度的增加,WC-Ni/SiC摩擦副的摩擦因数逐渐下降,并趋于平稳;当滑动速度一定时,随着试验压强P的增加,摩擦因数逐渐减小;摩擦因数还随合金中Ni含量的增加而增大;硬质合金的磨损量随材料的硬度降低而增大;当滑动速度0.95 m/s时,摩擦副材料的磨损机制与合金成分和试验压强P有关,当p=0.015 MPa时,WC-5Ni/SiC为粘着磨损,WC-7Ni/SiC和WC-9Ni/SiC表现为粘着和磨粒磨损综合作用机制;当p=0.60 MPa时,3种摩擦副的磨损机制主要是磨粒磨损.     

不同载荷和对偶下C/C-Cu复合材料的摩擦磨损性能

以炭纤维针刺整体毡为预制体,用化学气相渗透（CVI）、浸渍/炭化（I/C）的方法制备密度和基体炭不同的C/C多孔坯体,采用真空熔渗将铜合金液渗入C/C坯体中制备C/C-Cu复合材料,研究试验条件对复合材料摩擦磨损性能影响。研究结果表明：随着时间的延长,C/C-Cu复合材料摩擦因数趋于稳定;随着载荷的增加,摩擦因数和体积磨损先增后减,当载荷为80 N时达到最大值;试样摩擦因数和体积磨损与对偶件有关,当采用硬度较高的40Cr钢为对偶件时,试样摩擦因数随着时间的延长而增加并趋于稳定,且磨损量最大;当采用硬度低的黄铜和紫铜为对偶件时,试样摩擦因数随着时间变化不大,与紫铜对偶时的磨损量最小;C/C-Cu复合材料的磨损机制主要为磨料磨损、粘着磨损,采用40Cr钢作对偶时氧化磨损加大。     

一种高性能烧结摩擦材料摩擦剂的选择

合理选择摩擦组元对改善高性能金属基烧结摩擦材料的性能至关重要.采用粉末冶金工艺制备了以SiO2,SiC,B4C等为摩擦剂的金属基烧结摩擦材料,研究了该摩擦组元对材料的机械性能特别是摩擦磨损性能的影响,探讨了其作用机理.研究结果表明同时添加SiO2,SiC,B4C作摩擦剂的材料比单独添加SiO2,SiC或SiO2+SiC的材料综合性能优异得多.这是由于除了SiO2,SiC作为摩擦组元具有一些优良性能外,B4C与铁在烧结温度下反应生成了一种高硬度的金属间化合物Fe2B,其综合作用结果使该材料的摩擦因数比其他3种材料高出30%～40%,摩擦因数稳定度高出20%～60%,且磨损小,是一种理想的、可广泛应用于各种高能重载工况下工作的高性能摩擦材料.     

炭/炭复合材料熔融渗Si研究

为了改善航空刹车副用炭/炭复合材料的摩擦磨损性能,对A,B 2种试样进行了渗Si处理.在试样A的摩擦磨损试验中,其线性磨损由原来的42 μm/次降低到17.56 μm/次,摩擦因数较稳定,均为0.36,并且摩擦磨损曲线的线型较好;试样B渗Si后也比渗Si前的摩擦磨损曲线线型好,同时解决了摩擦时的振动问题,但随试样中所生成SiC含量的增加,其摩擦因数由0.40→0.34→0.30降低,静盘线性磨损量由2.0→21.21→69.33 μm增加,对应的动盘线性磨损量也由1.4→23.12→52.85 μm增加.并从摩擦磨损的机理上进行了分析.实验结果表明,摩擦磨损性能一方面受A,B 2种试样的结构性能影响;另一方面是由渗Si后所生成SiC的性能和不同结构决定的.     

刹车速度对RMI-C/C-SiC复合材料摩擦磨损行为的影响

以针刺整体炭毡为坯体,采用化学气相浸渗法（CVI）增密制备C/C多孔体,然后采用熔硅浸渗C/C多孔体制备C/C-SiC复合材料。在MM-1000摩擦磨损试验机上测试该材料在不同刹车速度下的摩擦磨损行为,分别用金相显微镜和扫描电子显微镜观察摩擦表面及磨屑形貌。结果表明：复合材料摩擦因数随刹车速度的增加先升高后降低最后趋于稳定;在速度为2 500 r/min时,摩擦因数达到0.52;磨损量随刹车速度的提高而降低,在速度为1 000 r/min时,线性磨损量为最大值21.3μm/（面·次）;当刹车速度小于4 000 r/min时,摩擦磨损机理为很严重的磨粒磨损,当速度大于4 000 r/min时,摩擦磨损机理以粘着磨损和氧化磨损为主。     

铜基粉末冶金摩擦材料的湿式摩擦性能

采用粉末冶金方法制备铜基湿式摩擦材料,利用金相技术分析材料表面的微观结构,并用MM-1000摩擦试验机研究制动条件对动摩擦因数影响的变化规律。研究结果表明：添加短切炭纤维增强的材料能有效提高材料的能量许用负荷和摩擦因数;摩擦副的制动速度为1500r／min和2500r／min时,摩擦因数随制动压力的增加而减小;摩擦副的制动速度为3500r／min时,摩擦因数随制动压力的增大呈现先降低而后增大的趋势;当制动压力为1．0MPa和1．5MPa时,摩擦因数随制动速度的提高而缓慢减小;当制动压力为2．0MPa和2．5MPa时,摩擦因数随制动速度的增加呈现先减小而后急剧增大的趋势。     

粉末冶金制备Ti3SiC2的研究进展

兼有金属和陶瓷性能的Ti3SiC2是一种三元层状碳化物材料,既有象陶瓷那样的高温性能,又有类似金属的导热性和导电性,应用前景十分广阔。机械合金化和反应烧结是制备Ti3SiC2的重要方法。文中介绍了Ti3SiC2结构、性能,以及制备Ti3SiC2的一些粉末冶金方法。     

盘式制动器铜基摩擦片摩擦制动特性的实验研究

为了研究盘式制动器铜基摩擦片与制动盘的摩擦制动特性,分析了盘式制动器制动原理。通过对铜基摩擦片的摩擦特性进行实验,探讨了不同制动速度以及制动压力下摩擦系数和磨损率的变化规律。研究结果表明:制动压力为30 N时,摩擦系数随时间逐渐增大并趋于稳定,稳定后的平均值为0.46;磨损率随制动压力增加而增加,随制动速度的增加而减小;此外,制动压力为30 N、制动速度为80 mm/min时,达到实验中的最佳制动效果。     

三元层状氮化物Ti_4AlN_3的抗腐蚀性能

研究了以热压烧结合成的Ti_4AlN_3块体材料在浓和稀HCl,HNO_3以及NaOH中浸泡100 d的腐蚀行为。结果表明,Ti_4AlN_3在HCl中主要表现为孔蚀和晶间腐蚀,且在浓HCl中的失重要大于稀HCl;由失重曲线可见Ti_4AlN_2在浓HNO_3中失重最大,为11.73 mg/cm~2,由腐蚀面SEM照片可见较严重的全面腐蚀和剥蚀,XRD图谱显示一部分Ti_4AlN_3由于失去Al层从而转变为在酸碱中更为稳定的TiN。在酸溶液中,Ti_4AlN_3晶体的Ti-Al,Ti-Ti和Al-Al键发生断裂,Ti,Al原子溶解在溶液中。Ti_4AlN_3在NaOH中几乎没有失重,表现出良好的耐碱性能。     

非平衡磁控溅射CrTiAlN镀层摩擦学性能分析

为探讨CrTiAlN镀层高硬度、低磨损机理,应用UDP850/4镀层设备,在高速钢和单晶硅基体上制备了CrTiAlN复合镀层,并测试了其力学性能和摩擦学性能,采用XRD、SEM、TEM等手段对镀层微观组织结构进行了分析.结果表明:在75 V负偏压下沉积的镀层具有显微硬度高、摩擦系数小,磨损率低,膜/基结合和韧性良好;镀层由CrN、TiN、AlN、Cr2N和Ti2N等纳米晶组成;纳米晶粒弥散于非晶的结构是硬度增强的机理;良好的膜基结合、韧性好和低摩擦系数是镀层具有低磨损的原因.     

纳米Al2O3对聚乙烯工程材料性能的影响

采用压制和烧结的方法，制备了纳米Al2O3和超高分子量聚乙烯的复合材料。用MPV－200型摩擦磨损试验机和腐蚀磨损试验机研究了纳米Al2O3粒子对超高分子量聚乙烯工程塑料的摩擦磨损性能的影响。结果表明：纳米Al2O3粒了不仅显著地提高了超高分子量聚乙烯的耐磨性，而且降低了超高分子量聚乙烯的摩擦系数，同时使得超高分子量聚乙烯的硬度增大，扩大了超高分子量聚乙烯材料的应用范围。     

聚氨酯橡胶的固定磨粒湿磨损机理的试验研究

对聚氨酯橡胶的固定磨粒湿磨损机理的试验研究结果表明,聚氨酯橡胶在固定磨粒湿摩擦工况下,磨损量随相对速度和比压的增加而增大,摩擦系数随相对速度的增加而增大,随比压的增加而减少。实验还证明,聚氨酯橡胶的耐磨性比其它橡胶高10倍左右,是一种抗磨性好的材料。本试验结果对石油井下动力钻具摩擦副的材料选择有一定的参考价值。     

中空ZnSn(OH)_6/Ti_3C_2 MXene纳米复合材料电化学传感器的构建及检测呋喃西林

通过一步水热法制备中空ZnSn(OH)_6微球,将其与二维Ti_3C_2 MXene纳米片复合后获得ZnSn(OH)_6/Ti_3C_2 MXene纳米复合材料,并由此构建了新型的电化学传感器.采用循环伏安法研究了呋喃西林在该传感器上的不可逆氧化峰.其伏安过程为受吸附控制的过程,氧化反应电荷转移数为2.利用微分脉冲伏安法对呋喃西林进行定量分析,结果表明,由于ZnSn(OH)_6微球和二维Ti_3C_2 MXene的协同作用,该传感器对呋喃西林的电化学氧化具有显著催化作用.呋喃西林的浓度在0.5～70μmol/L范围内与其氧化峰电流有良好的线性关系,检出限为0.16!μmol/L(R_(SN)=3).该传感器对呋喃西林的测定具有良好的重现性,相对标准偏差(RSD)(n=10)仅3.4%.将该传感平台成功用于动物源食品的分析,回收率在92.0%"107%之间.     

La2O3对Ni基合金激光熔覆层组织和耐磨性的影响

在Ｎｉ基自熔合金粉末中添加不同量的Ｌａ２Ｏ３,并利用激光形成熔覆层。利用扫描电镜、Ｘ射线能谱仪、Ｘ射线衍射仪、显微硬度计和环块摩擦磨损实验机等对激光熔覆层显微组织、化学成分、相结构、显微硬度和摩擦磨损性能进行了研究。结果表明,在激光熔覆层中添加Ｌａ２Ｏ３能细化和净化显微组织;降低基材对熔覆层的稀释率;减小固溶体的晶格常数;提高熔覆层的显微硬度;降低熔覆层摩擦系数并提高其耐磨性能。该文还探讨了Ｌａ２Ｏ３作用的机理。     

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.