二硫化钼粘结固体润滑涂层的径向和切向微动损伤的比较研究

通过径向和切向微动试验考察了二硫化钼粘结固体润滑涂层的微动摩擦学特性 ,并利用扫描电子显微镜、能量色散谱和X射线光电子能谱等分析了两类微动损伤区的微观特征 .结果表明 :二硫化钼粘结固体润滑涂层具有良好的抗径向微动损伤性能 ;切向微动条件下无混合区存在 ,涂层损伤强烈依赖于位移幅值 ,并伴随MoS2 的氧化 ;

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。

纳米LaF_3微粒对聚酰亚胺粘结固体润滑涂层摩擦学性能及抗腐蚀性能的影响

采用MHK-500型摩擦磨损试验机考察了含纳米LaF3微粒的聚酰亚胺粘结固体润滑涂层在干摩擦条件下同GCr15钢环配副时的摩擦学性能,评价了涂层的耐腐蚀性能,重点探讨了纳米LaF3填料对涂层耐磨性及耐腐蚀性能的影响.结果表明:含1%～2%纳米LaF3的涂层的耐磨性最佳,而纳米LaF3填料对涂层减摩性能的影响不大;含2%纳米LaF3的涂层的耐腐蚀性最好.

制备工艺对MoS_2粘结固体润滑涂层微动磨损寿命的影响

在不同载荷和位移振幅条件下,考察了2种基体材料表面MoS2粘结固体润滑涂层的微动磨损性能,深入分析了基体表面预处理、涂层厚度及涂层固化温度等对涂层微动磨损寿命的影响.结果表明,通过提高基体材料硬度、增加涂层厚度、对基体表面进行喷砂预处理以及对涂层进行高温固化等均可不同程度地提高涂层的微动磨损寿命,其中高温固化对涂层磨损寿命的影响最显著;而基体表面喷砂处理对高温固化涂层磨损寿命的影响减弱.喷砂42CrMo基体表面涂覆的经高温固化的厚16±1μm的MoS2粘结固体润滑涂层的抗微动磨损性能最佳.

三种粘结固体润滑涂层微动磨损性能比较研究

采用Deltalab-Nene型微动摩擦磨损试验机和UMT-2型通用摩擦磨损试验仪对比考察了42CrMo钢基体表面MoS2基、石墨基、PTFE基粘结固体润滑涂层的微动磨损性能及其同涂层划痕临界载荷的相关性;基于微动损伤表面和截面扫描电子显微分析以及涂层原始表面和微动磨损表面X射线衍射分析,探讨了几种涂层的微动损伤机理.结果表明:3种涂层的减摩抗磨性能并不简单取决于其同基体的结合强度,而是同时与涂层本身的机械力学性能和微结构密切相关;涂层在微动早期经历较轻微的塑性变形和流动,并可沿滑动方向发生晶粒择优取向,进而在偶件磨损表面形成转移膜,从而有效地起到减摩抗磨作用;涂层的失效主要归因于往复疲劳应力作用下的裂纹萌生、扩展以及层状剥落.

粘结固体润滑膜及其应用

粘结固体润滑膜是固体润滑材料的主要类型之一，因其性能优异而获得了从民用机械到空间技术等各个方面的广泛应用，几乎可以用到工程实际中所有的摩擦部件上．近年来，我国粘结固体润滑膜的应用除在航空航天等尖端技术方面继续保持原有的优势外，其在民用机械中的应用也在逐年增多．但是，由于大多数工程技术人员目前对粘结固体润滑膜还不够了解，实际使用中尚有一定的困难．针对这种情况，并且为了推动国内粘结固体润滑膜之研究与应用的更快发展，系统地对这类固体膜的分类、性能特点、制备工艺和典型应用等进行了综合介绍与评述，指出要充分发挥粘结固体润滑膜的优势，利用其创造更大的社会效益和经济效益，就应当重视开展对这种固体润滑材料与技术的工业应用研究．

粘结固体润滑涂层在油润滑条件下的摩擦学性能

为了探讨粘结MoS2基固体润滑涂层在油润滑条件下的抗磨减摩性能,采用MHK-500型摩擦磨损试验机对粘结MoS2基固体润滑涂层在4种常用油(液体石蜡、RP-3煤油、4050滑油和CD-40柴油)润滑下的摩擦磨损性能进行了研究,考察了速度和载荷对润滑涂层在4种不同的常用油润滑下的摩擦磨损性能。结果表明,在低载荷(320N)试验条件下,4种常用油润滑下涂层的耐磨性比干摩擦下得到显著的提高,摩擦因数从0.12降低到0.08左右;但在高载荷(1100N)下,油润滑对涂层的摩擦磨损性能没有明显的改善。只有在合适的载荷下,固/油复合润滑技术可明显改善摩擦副的润滑性能。

固化对水性环氧粘结固体润滑涂层理化及摩擦学性能的影响

为了确定水性环氧粘结固体润滑涂层的最佳固化条件,采用MFT-R4000型往复摩擦磨损试验仪评价了不同固化条件对其摩擦学性能的影响,用傅立叶变换红外光谱(FTIR)和示差扫描量热法(DSC)表征手段,确定了体系的最佳固化条件。结果表明:固化条件不同,涂层的摩擦学性能差异很大;水性粘结剂与水性固化剂的最佳质量比为2∶1,最佳固化温度为75℃,最佳固化时间为2h;以最佳条件制备的水性环氧粘结固体润滑涂层具有优异的理化性能和摩擦学性能,摩擦磨损寿命比传统的有机溶剂型粘结固体润滑涂层约长30%。本研究为制备高性能环保型粘结固体润滑涂层提供了可能。

原子氧辐照对MoS_2/酚醛环氧树脂粘结固体润滑涂层摩擦磨损性能的影响(英文)

为了揭示低地球轨道环境中的原子氧对粘结固体润滑涂层摩擦学性能的影响,制备了MoS2/酚醛环氧树脂粘结固体润滑涂层,并在原子氧地面模拟设备中对其进行辐照。采用球盘摩擦试验机考察了辐照前后涂层的摩擦磨损性能,并通过扫描电子显微镜(SEM)和X-射线光电子能谱仪(XPS)分析了辐照对涂层表面结构和组成的影响。研究发现,原子氧辐照增大了涂层的摩擦系数,降低了其耐磨性。表面结构和组成分析表明,原子氧辐照引起涂层中固体润滑剂MoS2发生部分氧化和粘结剂发生部分降解,使得涂层表面的O含量显著增大,而C含量明显降低。原子氧辐照引起的涂层表面结构和组成的变化是其改变粘结固体润滑涂层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.

不同填料填充的PTFE基粘结固体润滑涂层的摩擦磨损性能

金属粉体、陶瓷颗粒及玻璃微珠等可作为PTFE的改性填料提高其耐磨性,但过去少有上述填料用于PTFE基粘结固体润滑涂层耐磨改性的研究。制备了未添加填料的和分别填充Cu,SiC,c-BN,h-BN,玻璃微珠(T-60)的PTFE基粘结固体润滑涂层,评定了各涂层的附着力、耐冲击性;并考察了其在室温干摩擦条件下的滑动摩擦磨损性能,并分析了磨痕形貌。结果表明:各填充涂层附着力1～2级,抗冲击性良好;T-60和c-BN填充试样在试验条件下磨损量近乎为零,与未填充试样相比,SiC和h-BN填充试样磨损量分别下降82.9%,74.4%,Cu填充试样磨损量下降幅度最小;填充试样的磨痕均呈现出一定程度犁沟和切削,其中Cu填充试样磨痕深且宽,c-BN,SiC,T-60,h-BN填充试样磨痕浅且窄,c-BN和T-60填充试样磨损表面的转移膜最均匀;填料改变了粘结涂层的磨损机理,使其由单一的PTFE黏着磨损转变为以填料的磨粒磨损为主、PTFE的黏着磨损为辅的复合磨损,增强了涂层的抗极压承载能力和转移膜与基体间的结合力,提高了涂层的摩擦磨损性能。

粘结固体润滑膜的摩擦学特性研究

采用2种不同的固体润滑粉末(石墨和二硫化钼)分别与溶剂、粘结树脂组合制得粘结固体润滑剂,涂敷于钢板表面成膜,然后对得到的粘结固体润滑膜的润滑性能、物理化学性能和耐磨性能进行了测试。结果表明:粘结固体润滑剂中的固体粉末含量越多、颗粒越细,润滑膜的润滑性能越好,但固体粉末含量的增加影响了润滑膜的干燥时间,附着力、柔韧性和耐冲击性能也变差;只有当润滑剂中加入了适量固体粉末后,得到的润滑膜的减磨效果最佳。

乙烯基酯树脂粘结固体润滑涂层的制备及摩擦学性能

以双酚A型环氧树脂E-51和丙烯酸(AA)为原料合成了乙烯基酯树脂(VER),用红外光谱(FTIR)表征了不同反应时间反应体系中基团的变化情况。用过氧化苯甲酰(BPO)为催化剂,N,N-二甲基苯胺(DMA)为促进剂实现了该树脂的室温固化,并制备了以该乙烯基酯树脂为粘结剂,聚四氟乙烯(PTFE)为固体润滑剂的粘结固体润滑涂层。在CSM栓-盘摩擦试验机上考察了不同聚四氟乙烯添加量对涂层摩擦学性能的影响,分别采用扫描电子显微镜(SEM)和光学电子显微镜分析了润滑涂层和对偶钢球的磨损表面形貌。结果表明:以乙烯基酯树脂为粘结剂的聚四氟乙烯固体润滑涂层具有优异的减摩抗磨性能。

锆合金表面MoS_(2)基粘结固体润滑涂层的润滑及失效机理研究

锆合金挤压作为核燃料元件生产的关键工艺,面临传统润滑方式难以满足要求的问题,需要对挤压润滑剂的润滑性能和失效形式进行系统性研究。在锆合金表面制备了耐高温MoS_(2)基粘结固体润滑涂层,用高温球-盘试验机模拟研究了涂层在热挤压试验时的润滑性能,用扫描电镜和三维光学数码显微镜分析了涂层摩擦后的表面形貌以及磨痕表面和截面形貌,用能谱仪分析了高温下涂层中粘结剂及润滑颗粒成分的变化,用拉曼光谱分析了磨痕处涂层成分的变化。涂层在400和600℃短时保温(10 min)后摩擦表现出优良的润滑性能,其摩擦系数均在0.05左右,这归因于MoS_(2)在高温条件下依旧保持优良的层状结构,在高温强载荷下基本未发生摩擦化学现象;但是在600℃保温60 min后,涂层内MoS_(2)由于长时间保温而氧化失效,润滑性能大幅度降低。根据MoS_(2)基粘结固体润滑剂不同使用温度及保温时间,探究以MoS_(2)为主要润滑成分的润滑剂在高温强载荷条件下的润滑性能及失效形式,为MoS_(2)基粘结固体润滑涂层在金属塑性加工领域的应用提供了理论依据。

氮化硼/超支化聚硅氧烷-聚酰亚胺粘结固体润滑涂层的性能

通过“一步法”设计制备了端氨基超支化聚硅氧烷(HBPSi-NH2)-聚酰胺酸(PAA)粘结剂(HBPSi-PAA),然后利用喷涂法将其与固体润滑剂聚多巴胺包覆的球磨剥离六方氮化硼(PDA@exf-h-BN)纳米片喷涂在马口铁表面,经固化后制备出PDA@exf-h-BN/HBPSi-PI粘结固体润滑涂层.采用MMUD-1B型摩擦磨损试验机和SDTA 85热失重分析仪分别对涂层的摩擦学性能和热性能进行了研究,并对其摩擦机理进行了初步探讨.结果表明:当HBPSiNH2和PDA@exf-h-BN的引入量分别为10.0%(质量分数)和12.0%(质量分数)时,粘结固体润滑涂层的摩擦系数稳定在0.12,相比纯PI涂层降低了约65.7%,耐磨寿命可达60 min,并且初始分解温度从319.8℃提升至545.6℃,残余质量达到74.6%,其优异的摩擦学性能和热稳定性主要归因于HBPSi-NH2和PDA@exf-h-BN的“软-硬”粒子协同减摩抗磨效应以及二者所赋予涂层优异的热稳定性.

粘结固体润滑膜的研究及其应用

粘结固体润滑膜(简称干模)因具有良好的润滑性、高的承载能力、耐腐蚀、耐高温、抗辐照、使用方便等优点,得到了广泛的应用,尤其在空间技术、军工等方面用于解决特殊工况下运动部件的润滑。我国自六十年代开始对粘结固体润滑膜进行了大量的研究,八十年代初处于研究的高峰期,先后研制许多干膜并投入生产,形成了系列产品。我国干膜的主要研制单位中国科学院兰州化学物理研究所,研制出了硅酸盐系列、聚酰亚胺系列以及环氧树脂、聚苯硫醚。

湿度、温度及润滑油对粘结MoS_2固体润滑涂层微动磨损寿命的影响

在不同载荷和位移幅值条件下,研究了湿度、温度及润滑油对粘结MoS2固体润滑涂层微动磨损寿命的影响。试验结果表明:湿度、温度的变化及润滑油环境下都会不同程度地影响粘结涂层的磨损寿命。相对湿度愈高,寿命愈低;温度的影响分两个阶段,20～100℃范围,磨损寿命随温度升高而增加,在100～300℃范围,磨损寿命随温度的升高而下降;润滑油的影响强烈依赖于位移幅值和载荷变化,低位移幅值、高载荷下影响极小,而高位移幅值、低载荷下将导致磨损寿命下降。

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.

粘结石墨固体润滑涂层微动磨损性能研究

在不同位移幅值与载荷下研究了粘结石墨固体润滑涂层的微动磨损特性,并利用扫描电镜和X射线衍射仪分析了涂层微动磨斑。结果表明:粘结石墨涂层具有良好的抗微动损伤性能,随循环次数的变化只存在部分滑移区和滑移区,部分滑移区涂层损伤轻微;滑移区损伤严重,主要表现为裂纹萌生和扩展,最终按剥层机制呈层状剥落。

粘结石墨基固体润滑涂层的微动摩擦磨损性能

为了探讨粘结石墨基固体润滑涂层的微动摩擦磨损性能的作用机理,使用SRV微动摩擦磨损试验机对粘结石墨基固体润滑涂层在微动试验条件下的摩擦学性能以及抗承载能力进行研究,对其磨痕形貌和对偶转移膜进行分析。研究结果表明:粘结石墨基固体润滑涂层的磨损率随着试验载荷和摩擦速度的增大而减小;而摩擦因数随着试验载荷增大而减小,随摩擦速度增大而缓慢增大;在微动摩擦过程中,高载高速可以促进高质量转移膜在对偶表面形成,从而使得粘结石墨基固体润滑涂层具有良好的抗承载能力和优异的抗磨减摩性能。