长寿命黏结固体润滑涂层的制备及其摩擦学性能研究

采用红外光谱和XRD对进口银锑黏结固体润滑涂层的成分进行分析。结果表明,银锑涂层主要由酚醛树脂、石墨、三氧化二锑和银组成。根据银锑涂层的成份,研制THC-800和F44两种黏结固体润滑涂层,分别采用CSM摩擦试验机和MHK-500A环块磨损试验机评价两种涂层在干摩擦和RP-3航空煤油润滑下的摩擦学性能。结果表明,在载荷15 N、振幅1.25 mm、频率10Hz及干摩擦的实验条件下,THC-800涂层的耐磨寿命大于540min,而F44涂层的耐磨寿命仅220 min,摩擦因数分别为0.075和0.080;在载荷1120 N、滑动速度2.56 m/s及RP-3航空煤油润滑下,THC-800涂层和F44涂层的耐磨性分别为16.3 km/μm和11.8 km/μm,摩擦因数分别为0.076和0.080;无论在干摩擦还是油润滑下,THC-800涂层比F44涂层均具有较好的摩擦学性能。

Fluorimid 2BL黏结固体润滑涂层的成分分析及其与HM-1400C涂层性能比较

采用红外光谱、XRD和EDS对进口Fluorimid 2BL黏结固体润滑涂层的成分进行分析,对比考察Fluorimid2BL涂层和国产HM-1400C涂层的理化性能,并采用MM-200型摩擦磨损实验机评价2种涂层在不同载荷下的摩擦学性能。实验结果表明,Fluorimid 2BL涂层主要由聚酰亚胺、聚四氟乙烯和石墨组成,其理化性能与国产HM-1400C涂层相当。与进口Fluorimid 2BL涂层相比,HM-1400C涂层的摩擦因数较低,耐磨寿命较长,表明HM-1400C涂层比Fluorimid2BL涂层具有更好的摩擦磨损性能。

聚[9-甲基-9-(8-硫代乙酸辛酯基)-芴]的合成及其金纳米粒子复合物

合成了一种新型的侧链含硫代乙酸辛酯基的聚芴衍生物,聚[9-甲基-9-(8-硫代乙酸辛酯基)-芴](PFMOTA)。用这种聚合物修饰金纳米粒子,得到了稳定的PFMOTA/金纳米粒子复合物。采用TEM、GPC、FTIR、UV-vis和PL光谱对聚合物及其修饰的金纳米粒子复合物的结构和性能进行了表征。

水性二硫化钼基粘结固体润滑涂层制备及其摩擦学性能

为研制兼具环保性和良好摩擦学性能的水性粘接固体润滑涂层,以去离子水作为分散介质,水性聚酰胺酰亚胺为粘结剂,二硫化钼为润滑剂,加以适量的润湿分散剂采用油漆喷涂工艺研制水性粘结固体润滑涂层,探究了粘结剂的固化温度以及润滑剂的含量对涂层力学和摩擦学性能的影响。结果表明,当固化温度为270℃时粘结剂可以完全固化,且此时涂层具有较高的显微硬度。涂层的摩擦因数随着润滑剂与粘结剂质量比的增大逐渐降低,而显微硬度和耐磨寿命呈现出先增大后减小的趋势,当润滑剂和粘结剂的质量比为1.7时,涂层具有较高的硬度和良好的抗磨减摩性能,此时耐磨寿命达到187 m/μm,稳定阶段的摩擦因数为0.11。

聚酰亚胺粘结MoS_2基固体润滑涂层在油介质中的摩擦学性能

为了探讨聚酰亚胺粘结MoS2基固体润滑涂层在油介质中的摩擦学性能及其作用机理,采用MHK-500型摩擦磨损试验机对聚酰亚胺粘结MoS2基固体润滑涂层在4种油介质(RP-3煤油、SG 15W-40机油、0#柴油和液体石蜡)中的摩擦磨损性能进行了评价,并对其机理进行了初步探讨.结果表明:与干摩擦相比,涂层在4种油介质中的摩擦学性能均得到显著提高,其中涂层在柴油介质中抗磨性能的提高最为突出;同种油介质中,涂层在高速(2.56 m/s)、低载(1 120 N)下的耐磨性明显优于低速(1.54 m/s)、高载(2 120 N)下的耐磨性;在低速(1.54 m/s)、高载(2 120 N)下的煤油介质中,涂层表面的物理状态在摩擦过程中的变化最终导致涂层摩擦系数的起伏和较大的磨损率.

黏结石墨基固体润滑涂层在油介质中的摩擦学性能

为了探讨聚酰亚胺黏结石墨基固体润滑涂层在油介质中的摩擦学性能及其作用机制,采用MHK-500型摩擦磨损实验机对聚酰亚胺黏结石墨基固体润滑涂层在4种油介质(RP-3煤油、0#柴油、液体石蜡和SG 15W-40机油)中的摩擦磨损性能进行评价,并对其机制进行初步的探讨。结果表明:与干摩擦相比,涂层在4种油介质中的摩擦学性能都有显著提高,其中在柴油介质中涂层的抗磨性能提高最为突出,可能的原因是中等黏度的柴油介质在摩擦界面能形成足够厚的油膜,又能对涂层进行有效的冷却;同种油介质中,涂层在高速(2.56 m/s)、低载(1 120 N)下的耐磨性能明显优于低速(1.54 m/s)、高载(2 120 N)下的耐磨性能。

粘结PTFE基固体润滑涂层在油润滑下的摩擦学性能

为了使粘结固体润滑涂层广泛应用于高新技术领域,探讨了不同滑移速度和载荷下聚酰亚胺粘结聚四氟乙烯(PTFE)基固体润滑涂层干摩擦和油润滑时的摩擦磨损性能,并对涂层与油复合润滑的机理进行了初步探讨。结果表明:随载荷、滑移速度变化,该粘结固体润滑涂层干摩擦和油润滑下的摩擦系数均变化不大;油润滑下涂层的摩擦系数明显低于干摩擦下的;在低载(320 N)、低速(1.55 m/s)下润滑油使涂层表现出很好的摩擦磨损性能,但在高载(620 N)、高速(2.58 m/s)下润滑油反而会使涂层的摩擦磨损性能降低。

两种硫化锑纳米材料在液体石蜡中摩擦学性能的对比研究

利用四球摩擦磨损试验机对硫化锑纳米棒束作为液体石蜡添加剂的摩擦学性能进行了研究.结合硫化锑纳米颗粒的性能,对比分析两者作为添加剂润滑下摩擦系数、磨斑直径、钢球磨损表面形貌的变化规律,并得到以下结论:两种材料均能在一定程度上改善基础油的减摩抗磨性能,在低载荷时硫化锑纳米棒束的减摩抗磨性能明显优于纳米颗粒,较高载荷时,两者的减摩抗磨性能相当;就承载能力而言,纳米颗粒的性能明显优于纳米棒束;低载时纳米棒束的"微滚珠"效应是其优异摩擦学性能的主要原因.

CdS纳米粒子的合成及其对PTFE基粘结固体润滑涂层摩擦学性能的影响

采用液相沉淀法制备了N,N-二辛基二硫代氨基甲酸修饰的Cd S纳米粒子,利用FTIR、XRD和SEM对其形貌与结构进行了表征,并利用MHK-500A环-块摩擦磨损试验机研究了Cd S纳米粒子含量和不同润滑条件对聚四氟乙烯基粘结固体润滑涂层摩擦学性能的影响.结果表明：所合成的Cd S纳米粒子大小均匀,粒径为20~30 nm;且Cd S纳米粒子能够改善涂层的摩擦学性能,当Cd S纳米粒子的添加质量分数为5%时,涂层的摩擦学性能最佳,摩擦系数和耐磨寿命分别为0.256和490 m/μm;与干摩擦相比,RP-3航空煤油润滑下涂层具有较低的摩擦系数和较长的耐磨寿命,且航空煤油有益于涂层承载能力的提高,使涂层在1 000 N的载荷下仍具有较好的摩擦学性能.

单分子层表面修饰铜纳米颗粒的制备方法

在乙醇-水体系中,以N,N′-二丁基二硫代氨基甲酸烷基酯为修饰剂,在NaOH和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)存在下,用硼氢化钠还原硫酸铜,制备了粒径、形貌可控的单分子层表面修饰铜纳米颗粒。利用FT-IR、TEM、XPS、UV-Vis等手段对铜纳米颗粒进行了表征。结果表明:修饰剂对铜纳米颗粒的粒径大小、分布、形貌有一定影响,N,N′-二丁基二硫代氨基甲酸烷基酯能在铜纳米颗粒表面形成较紧密的吸附层,有效提高了铜纳米颗粒的稳定性和分散性,并且随着修饰剂烷基链的增长,铜纳米颗粒的粒径略有增大。

聚酰胺酰亚胺/聚四氟乙烯复合涂层的制备及其摩擦学性能和耐腐蚀性能

制备了具有良好摩擦学性能和优异耐腐蚀性能的聚酰胺酰亚胺/聚四氟乙烯(PAI/PTFE)多功能复合涂层.采用CSM摩擦磨损试验机评估了涂层的摩擦学性能,采用P4000A电化学工作站研究了PAI/PTFE复合涂层在质量分数为3.5%NaCl溶液中的抗电化学腐蚀性能.重点研究了PTFE与PAI的固体质量比对涂层摩擦学性能和耐腐蚀性能的影响.结果表明:适量PTFE的引入极大增强了PAI涂层的摩擦学性能和耐腐蚀性能.特别是,当PTFE与PAI的固体质量比为0.6时,涂层的摩擦学性能最佳,摩擦系数为0.075,磨损率为3.72×10^(-6)mm^(3)/(N·m).当PTFE与PAI的固体质量比为1时,复合涂层在质量分数为3.5%的NaCl溶液中浸泡240 h后涂层的低频阻抗值∣Z∣0.01 Hz高达3.83×109Ω·cm2,仍表现出较好的耐腐蚀性能.此外,经过240 h中性盐雾试验,复合涂层表面没有出现起泡、生锈等现象.复合涂层具有如此优异的摩擦学性能和耐腐蚀性能归因于PTFE优异的润滑性能以及涂层对腐蚀介质阻隔性能的增强.

紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯粘结剂的优化设计

采用红外光谱对聚氨酯丙烯酸酯(PUA)涂料的紫外固化过程进行定量分析;测试了不同配方和固化条件下涂膜的摆杆硬度、柔韧性和抗冲击性;考察了γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)对粘结剂附着力的影响,并对其作用机制进行了分析。结果表明,固化过程中C=C双键发生聚合,其转化率反映了涂膜的固化程度;增大光强、减少稀释剂用量和延长固化时间均有利于提高双键转化率和摆杆硬度;随着光引发剂浓度的增加,双键转化率先增后减;增大二官能PUA比例能够提高涂膜柔韧性和抗冲击性;KH570能够改善涂膜附着力,加入量越大改善效果越明显,且静置对附着力有很大影响;其作用机制是KH570分子中的双键与丙烯酸双键发生聚合,羟基与基底间形成氢键作用。

Ag_(2)S纳米粒子原位合成以增强PAI涂层机械和摩擦学性能

借助单源前驱体热分解在聚酰胺酰亚胺(PAI)涂层中原位合成了硫化银(Ag_(2)S)纳米粒子,并通过调节单源前驱体的含量进一步调控纳米粒子尺寸.采用X射线衍射仪和高分辨场发射扫描电镜对原位合成Ag_(2)S纳米粒子的物相结构、形貌、尺寸和尺寸分布进行了表征和分析;详细研究了Ag_(2)S纳米粒子对PAI涂层机械性能和摩擦学性能的影响;对其增强机制进行了探讨.结果表明:PAI涂层中原位合成的Ag_(2)S纳米粒子粒径较小而且分散均匀,且调节单源前驱体能有效调控Ag_(2)S纳米粒子的尺寸和尺寸分布.Ag_(2)S纳米粒子的原位引入(优化质量分数为5.0%)有效改善了PAI涂层的机械性能和摩擦学性能,其摩擦学性能的增强归因于机械强度的提高和诱导转移膜的形成.