Ni-P-多壁碳纳米管复合镀层的制备及摩擦磨损性能(英文)

采用湿式球磨对多壁碳纳米管（MWNTs）预处理，通过化学镀制备Ni-P-MWNTs复合镀层；对45钢、传统Ni-P镀层和Ni-P-MWNTs复合镀层在干摩擦条件下的摩擦磨损性能进行考察和比较。结果表明，球磨后MWNTs长径比降低，长度均匀，且多数端部处于敞开状态。与45钢和Ni-P镀层相比，Ni-P-MWNTs复合镀层的减摩耐磨能力显著强化。当复合镀层中MWNTs的质量分数为0.74%~1.97%时，其摩擦因数和磨损率随MWNTs含量的增加而减少；对于MWNTs质量分数为1.97%的复合镀层，其摩擦因数和磨损率仅为0.08和6.22×10-15 m3/（N？m）。复合镀层优良的摩擦磨损性能归因于MWNTs优异的力学性能和自润滑特性。

井下闭环可控弯接头导向节受力摩擦磨损研究

导向节是旋转导向钻井工具可控弯接头重要的组成部分。为研究导向节工作过程中钢球在滚道内所受接触应力、摩擦力及磨损的影响,根据Hertz(赫兹)接触理论,运用MATLAB软件计算了导向节中钢球与滚道之间接触应力的大小,建立了钢球与滚道之间的几何模型,分析了转角、轴间摆角和角速度对摩擦力的影响以及对体积磨损率大小的影响规律。研究结果表明:钢球在内滚道产生的接触应力总大于对应的钢球在外滚道产生的接触应力;比较并验证了钢球与保持架间的摩擦力较钢球与滚道间的摩擦力相差较大且变化不明显;根据体积磨损率与转角、轴间摆角、角速度之间的关系曲线,当导向节的旋转外套旋转一周,角速度为50πrad/s时,随着轴间摆角的增大而体积磨损率逐渐减小,当轴间摆角2θ为12°时,体积磨损率随着角速度的增大而增大。研究结果可为可控弯接头整体性能的提高提供指导。

微米级短碳纤维/铜基复合材料组织和摩擦性能研究

以电解铜粉和酚醛树脂包覆的毫米级短碳纤维为原料,通过球磨—冷压—加压烧结制备了微米级短碳纤维/铜复合材料,研究了短碳纤维长度和分散程度对材料力学和摩擦性能的影响。结果表明:球磨工艺可有效缩短碳纤维长度,制备均匀分散且长度均匀(20~40μm)的微米级碳纤维,进而保证了材料在摩擦过程中可连续产生均匀细小的碳颗粒以阻碍材料的黏着,改善材料的摩擦稳定性和耐磨性。球磨时间不足时,短碳纤维长度差异大且局部存在纤维缠结,摩擦过程中富铜区黏着加剧,易产生片状脱落,磨损较大(2.32×10^(-4)mm^(3)/(m·N));球磨时间过长时,短碳纤维损伤严重,产生大量碳颗粒与短碳纤维共存,过多的碳铜界面和缺陷促进了材料摩擦过程中疲劳损伤导致的大量剥层磨损,耐磨性降低;球磨3 h制备的复合材料综合性能较好,弯曲强度和体积磨损率达到332.9 MPa和1.00×10^(-4)mm^(3)/(m·N),摩擦系数波动范围宽度约为0.0834。

飞灰冲蚀条件下材料抗磨性能的试验研究

本文首先综述了国内外学者在研究塑性材料耐冲蚀磨损性能方面所取得的主要成果,并在专门建立的灰磨试验台上,对电站燃煤锅炉对流受热面常用材料20号钢、12Cr_1MoV合金铜以及铜、铝四种塑性材料进行了耐飞灰冲蚀磨损性能的试验研究。提出用材料的体积磨损率来定义材料的耐冲蚀磨损性能系数。并用它表征塑性材料的抗磨性能。该系数可直接应用于计算燃煤锅炉对流受热面的安全烟速。

电化学沉积法制备Cu-纳米SiO_2复合镀层及其性能的研究

利用电化学沉积法制备以纳米SiO_2微粒为增强相的Cu-纳米SiO_2复合镀层。研究发现:Cu-纳米SiO_2复合镀层的形貌特征不同于纯铜镀层的,其性能较好。增强相纳米SiO_2微粒引起形核增殖、结晶细化,同时形成弥散强化,致使Cu-纳米SiO_2复合镀层的形貌特征不同,性能得以改善。随着镀液中纳米SiO_2微粒的质量浓度的增加,Cu-纳米SiO_2复合镀层的显微硬度先升高后降低,体积磨损率先减小后增大。当镀液中纳米SiO_2微粒的质量浓度为35g/L时,Cu-纳米SiO_2复合镀层的显微硬度最高,接近1 500 MPa,约为纯铜镀层的1.46倍;体积磨损率最低,为6.59×10-5 mm3/(N·m),比纯铜镀层的降低约35.4%。

碳纤维/碳基湿式摩擦材料的摩擦学性能

针对现有湿式摩擦材料耐热性能无法满足高能量密度传动系统使用要求的问题,采用树脂浸渍碳化工艺制备了一种新型碳纤维/碳基(Carbon Fiber reinforced/Carbon-based,CF/C)湿式摩擦材料,并对其进行了摩擦磨损试验、耐热性能试验、表面形貌分析以及磨损机理分析。结果表明:CF/C湿式摩擦材料的摩擦因数为0.10~0.11,波动范围小于4%;扭矩曲线平滑,制动平稳性好;体积磨损率为2.2×10^(-9)cm^3/J;耐热系数为1.0×10~5J^2/(cm^4·s);磨损机理为磨粒磨损、犁沟磨损和热疲劳磨损。