Ag离子注入聚合物表面形貌原子力显微镜观察及其特性研究

采用MEVVA离子注入机引出的Ag离子进行了聚酯薄膜改性研究,注入后的聚酯膜表面结构发生了很大的变化,用原子力显微镜观察了注入样品表面形貌的变化,表面粗糙度与注量密切相关。透射电子显微镜观察注入聚酯膜的横截面表明,随注量的增加,在注入层形成了纳米颗粒和富集的碳颗粒。这些颗粒增强了注入层表面强化效果。注入层表面电阻率随注量的增加而明显地下降,用纳米硬度计测量显示,Ag离子注入可明显地提高聚酯膜表面硬度和弹性模量,从而极大地增强了表面抗磨损特性。讨论了Ag离子注入聚酯膜改善特性的机理。     

钛合金表面稀土碳纳米管薄膜制备及其摩擦磨损性能分析

使用稀土对碳纳米管进行表面修饰,采用自组装技术在医用钛合金表面制备稀土改性碳纳米管复合薄膜,采用扫描电子显微镜（SEM）及X射线光电子能谱仪（XPS）对稀土改性碳纳米管复合薄膜的形貌及组成进行表征,并使用UMT-2MT型动-静摩擦系数精密测定仪评价薄膜的摩擦磨损性能.结果表明：在钛合金表面能够制备出硅烷薄膜及稀土改性碳纳米管复合薄膜;稀土元素能显著改善碳纳米管的表面活性,并作为基底与碳纳米管的联接介质;稀土改性碳纳米管复合薄膜的摩擦系数约为0.13,减摩效果显著,且薄膜具有良好的耐磨性能.
     

硫、磷抗磨剂在菜籽基油中的摩擦学性能研究

利用四球摩擦磨损试验机研究了硫、磷复合添加剂在菜籽油中的摩擦学性能。结果表明:含硫、磷极压抗磨添加剂的复合使用可产生增效作用,使菜籽油的极压抗磨性能不同程度的提高;试验还表明添加剂的量并非越高越好,否则WSD值增大。     

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.     

2-硫代丁基-5-巯基-1,3,4-噻二唑Ag[I]修饰的钼硅酸盐纳米颗粒摩擦性能研究

以合成的2-硫代丁基-5-巯基-1,3,4-噻二唑为配体,在醇-水体系中制备了Keggin结构钼硅杂多阴离子有机衍生物的纳米颗粒,对其形貌、组成和结构进行了表征,并在机械式四球长时抗磨损试验机上考察了其摩擦学性能.分散型实验结果表明,化合物在有机溶剂中良好分散,红外光谱表明合成的纳米颗粒具有杂多酸Keggin骨架结构无机核,透射电镜分析表明颗粒平均粒径约为10 nm,热分析显示分解温度范围为200~300℃,在最佳添加浓度0.05%时,在负荷300 N,30 min、转速1450 r.min-1条件下,使磨斑直径减小27.9%,摩擦系数减小15.3%.     

衬底对沉积类金刚石薄膜结构和摩擦学性能的影响

利用直流-射频等离子化学气相沉积技术在玻璃、硅和钢表面沉积得到了薄膜,并用拉曼光谱和原子力对薄膜的结构和形貌进行了表征,用静动摩擦实验机对薄膜的摩擦学性能进行了测试．结果表明：沉积在硅和钢表面的薄膜具有典型类金刚石薄膜的特征,而沉积在玻璃表面的薄膜呈现类聚合物结构的特征,且沉积在玻璃表面的薄膜具有比较粗糙的表面,而沉积在硅表面的薄膜则比较光滑致密．摩擦学实验表明,沉积在硅表面的薄膜具有良好的摩擦学性能．     

CuCrW(Al2O3) nanocomposite: mechanical alloying,microstructure, and tribological properties

The effect of alumina nanoparticle addition on the microstructure and tribological properties of a CuCrW alloy was investigated in this work.Mechanical alloying was carried out in a satellite ball mill.The tribological properties of the samples were evaluated using pin-on-disk wear tests with different pins (alumina,tungsten carbide,and steel pins).The results indicated that the tungsten carbide pin had a lower coefficient of friction than the alumina and steel pins because of its high hardness and low surface roughness.In addition,when the sliding rate was decreased,the weight-loss rate increased.The existence of alumina nanoparticles in the nanocomposite led to a lower weight-loss rate and to a change in the wear mechanism from adhesive to abrasive.     

复合 SiO2-Zn(OH)2微粒的摩擦学性能

制备了硬脂酸修饰的复合 SiO2-Zn(OH)2微粒,采用四球摩擦磨损试验机考察了其作为润滑油添加剂的摩擦学特性,并用扫描电子显微镜、红外光谱仪和X射线光电子能谱仪对微粒结构和磨损表面进行了表面分析.结果表明:该复合微粒粒径均匀一致;表面修饰剂硬脂酸与复合微粒之间存在化学键;复合微粒中 Zn(OH)2和 SiO2之间发生了相互作用,从而使Zn原子的结合能增大;添加 0.125%表面修饰 SiO2-Zn(OH)2在较低载荷下即可显著提高润滑油的抗磨损性能.     

铝金属薄膜上制备OTS自组装分子膜的摩擦学特性

为研究铝金属薄膜上三氯十八硅烷(OTS)自组装分子膜的摩擦学特性,采用自组装的方法在铝金属薄膜上制备OTS自组装分子膜,分析了纳米尺度和毫牛尺度下载荷、滑动速度以及紫外照射对薄膜摩擦学特性的影响.结果表明:制备的OTS自组装分子膜具有疏水特性和良好的润滑性能.紫外照射5 min后,自组装分子膜摩擦力降低;紫外照射15 min时,自组装分子膜的网状结构受到破坏,减弱了润滑效果.在纳米尺度和毫牛尺度下,摩擦力随载荷和滑动速度的增大而增大;铝金属薄膜摩擦系数降低时,自组装分子膜磨损显著降低,摩擦副的耐久性略有提高.     

偏压对类石墨非晶碳膜结构和机械性能的影响

采用高功率脉冲磁控溅射法在Si和高速钢基底上制备类石墨(Graphite-like carbon,GLC)非晶碳膜,研究了基底偏压对薄膜微观结构、机械性能和摩擦学性能的影响.结果表明:随着基底偏压的增大,GLC薄膜sp2键含量先减小后增大,在基底偏压为-100 V时达到最小值;薄膜的硬度和弹性模量先增大后减小,表面粗糙度先减小后增大;GLC薄膜的摩擦学性能与其机械性能和表面粗糙度密切相关,在基底偏压为-100 V时,薄膜的平均摩擦系数最小.