纳米润滑粒子的制备技术与应用现状

纳米粒子作为润滑油添加剂能够表现出极好的摩擦学性能，在润滑油中具有良好的分散稳定性和润滑性能，具有更低的摩擦系数，更好的抗磨性能，适合在高载荷、长时间工作状况下使用，在摩擦学领域起到重要作用。介绍了纳米润滑粒子的制备和应用现状，概括了纳米润滑粒子的摩擦学性能和机理，并提出了需要进一步研究的方向。     

含氯硼酸酯聚合物制备及摩擦性能研究

介绍了含氯、硼等元素成分聚合物的合成方法.利用红外光谱定性分析了其结构;利用四球试验机测定含氯硼酸酯作为润滑剂的摩擦学性能;采用扫描电镜分析磨损表面形貌、EDAX能谱仪分析摩擦表面的组成.四球试验结果表明,含疏水基团链长长的硼酸酯的最大无卡咬负荷比疏水基团链长短的硼酸酯的高,1.0%水溶液的PB值为715N;而且减摩抗磨效果好,承载能力高,磨斑直径(D30196)为0.458mm.EDAX能谱仪分析表明,该产物的抗磨性能与摩擦表面中存在硼、氯活性元素有关.     

二硫化钨在高温锂基润滑脂中摩擦性能的研究

对比了二硫化钨作为高温固体润滑剂和二硫化钼在具体使用过程中的优缺点，研究了超细二硫化钨粉末(0．3～0．5pm)基本特性，把它作为一种新型极压添加剂，制备出一种高滴点、抗高速、具有良好稳定性和优秀极压性高温锂基润滑脂．通过试验反映了二硫化钨对锂基润滑脂摩擦磨损特性的影响，特别在高温条件下所表现出来的良好特性，并对其抗磨减摩机理作了初步的探讨。     

C/SiC复合材料摩擦性能及储油性能分析

复合材料因性能独特而备受关注,但其自身结构复杂且受到诸多因素的影响,因而对其摩擦学性能的研究仍有待进一步加强。为了对比不同摩擦配副对C/SiC复合材料摩擦性能及储油性能的影响,以C/SiC复合材料为研究对象,运用销盘摩擦学试验方法,研究了C/SiC复合材料与45#钢以及C/SiC复合材料与ZrO₂材料摩擦配副的摩擦学性能,采用三维形貌仪等仪器对C/SiC复合材料摩擦后的表面进行表征分析,研究其摩擦后的表面质量及其储油性能。结果表明,C/SiC复合材料与45#钢磨损剧烈,摩擦后表面储油性能严重下降;其与ZrO₂对磨则摩擦系数较低,磨损量较小,摩擦后的表面仍保持了较好的承载性能及储油性能,是一种良好的摩擦配副。研究结果为拓展C/SiC复合材料的应用及揭示其摩擦学特性提供了有力支撑。     

铜-石墨复合材料性能与石墨形状和粒径的相关性研究

以电解铜粉、鳞片状石墨粉及不同粒径的近球形石墨粉为原料,通过真空热压烧结工艺制备得到铜-石墨复合材料,并研究石墨形状、粒径对其显微组织、密度、致密度、电导率、硬度及抗压强度等性能的影响;在销盘式摩擦磨损试验机上考察其摩擦磨损性能,通过分析样品磨损表面的形貌,研究石墨形状和粒径对复合材料摩擦磨损性能的影响。结果表明：相比鳞片状石墨粉,采用相同粒径的近球形石墨粉有利于提高复合材料的致密度,获得更优异的力学性能,其抗压强度可以提高近65 MPa;随着近球形石墨粒径从19 μm减小到4 μm,复合材料的致密度、电导率、硬度、抗压强度和摩擦因数均逐渐降低,同时磨损量逐渐增大,其中,复合材料的电导率从28.6 %IACS降低至20.6 %IACS,抗压强度也降低约30 MPa。     

射频PECVD方法生长含氢非晶碳膜的结构及摩擦学性能

利用射频等离子体增强化学气相沉积技术在不锈钢表面制备了含氢非晶碳膜.采用Raman光谱、红外光谱、X射线光电子能谱和原子力显微镜等研究了薄膜的微观结构和表面形貌,在栓盘摩擦磨损试验机上考察了薄膜在不同载荷与滑动速度下的摩擦学性能.结果表明:所制备的含氢非晶碳膜具有典型的类金刚石结构特征,薄膜均匀、致密,表面粗糙度小;薄膜与不锈钢球对磨时显示出良好的抗磨减摩性能;薄膜的抗磨减摩性能同对磨件表面上形成的转移膜以及摩擦过程中薄膜结构的石墨化相关.     

纳米SiO2部分取代氧化石墨烯作为水基润滑添加剂在镁合金/钢界面的摩擦学性能研究

氧化石墨烯是一种摩擦学性能优异的水基润滑添加剂,近年来受到国内外学者的广泛关注。然而,高的生产成本限制了氧化石墨烯的广泛应用。因此,本文拟采用成本低廉,润滑性能优异的纳米SiO₂部分取代氧化石墨烯制备氧化石墨烯/SiO₂复合水基润滑液,采用摩擦磨损试验机研究两种纳米材料在去离子水中的比例对镁合金/钢体系中摩擦系数和磨损体积的影响。结果表明,在本文测试条件下氧化石墨烯/SiO₂复合水基润滑液相对于纯氧化石墨烯水基润滑液和SiO₂水基润滑液具有低的摩擦系数。针对承载能力测试,所有的润滑液在载荷1 N和3 N的测试条件下具有低的磨损体积。随着载荷的增加,不同润滑液的抗磨损性能具有较大的差别。在载荷5 N和8 N的测试条件下,氧化石墨烯/SiO₂复合水基润滑液的磨损体积相对于纯氧化石墨烯水基润滑液分别下降了50.5%和49.2%。氧化石墨烯/SiO₂复合水基润滑液在严苛的摩擦实验测试条件下相对于纯氧化石墨烯水基润滑液磨损体积下降了46.3%。实验结果为镁合金碳基复合水基成形润滑液的设计和制备提供了新的思路。     

油酸修饰铜纳米颗粒的摩擦学性能

在无水乙醇-十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)水溶液混合体系中使用液相还原法制备了油酸修饰铜纳米颗粒.使用透射电子显微镜(TEM)对其形貌进行了表征,结果表明:油酸修饰铜纳米颗粒的粒径大小约为20 nm.用FALEX-6型四球试验机考察了其作为润滑油添加剂在液体石蜡中的抗磨减摩性能,结果表明:当添加纳米颗粒的质量分数为0.2%时就能明显降低摩擦系数,当添加纳米颗粒的质量分数为0.4%时摩擦系数下降至最低值,但当进一步增加浓度至1.0%时,摩擦系数开始有较大的增加趋势.用扫描电子显微镜(SEM)对摩擦表面进行观察,结果表明:当添加纳米颗粒的质量分数为0.4%时磨斑直径(WSD)为最小值,抗磨效果最好.     

纳米碳管化学复合镀层摩擦磨损行为

为了进一步提高Ni-P合金镀层的耐磨性,采用化学镀方法使纳米碳管与镍磷在45#钢上共沉积制得纳米碳管耐磨复合镀层。结果表明：纳米碳管已均匀镶嵌在镍磷晶胞上,在干摩擦条件下,纳米碳管复合镀层的耐磨性明显优于纳米碳化硅复合镀层,更优于普通镍磷镀层,并对纳米碳管复合镀层的磨损机理进行了研究。     

线接触副球墨铸铁表面激光织构对摩擦学特性的影响

为研究线接触情况下激光表面织构对球墨铸铁摩擦学特性的影响,采用调Q半导体泵浦YAG激光器,利用单脉冲同点间隔多次激光加工工艺,对球墨铸铁试样端面进行表面织构化处理.制备出4种不同深度、不同面积占有率的环形阵列分布微凹腔,并在滚滑复合运动的圆柱销与圆盘端面线接触式摩擦磨损试验机上,进行摩擦学试验.结果表明:在相同试验条件下,与光滑试样进行对比,微凹腔试样表面具有较好的减摩效果;对不同深度及面积占有率的微凹腔试样进行摩擦性能试验,结果显示:均存在优化设计值使得织构化表面的摩擦因数最小,并表现出良好的抗擦伤性能.