Mo硫化物/Ti复合薄膜的制备及其环境摩擦磨损性能研究

采用高温硫化处理磁控溅射Mo/Ti金属前驱体薄膜制备Mo硫化物/Ti复合薄膜,采用X射线衍射仪、能谱仪和扫描电子显微镜对复合薄膜的组织结构、化学成分和表面形貌进行分析,采用涂层附着力自动划痕仪和可控气氛球-盘式摩擦磨损试验仪分别测试薄膜与基体的结合力以及摩擦系数,并用扫描电子显微镜观察薄膜的磨损表面形貌,分析其磨损机制.结果表明:硫化温度在450℃以上时能够生成较多Mo硫化物,最佳硫化工艺为450℃×15 h;提高硫化温度或延长硫化时间均使薄膜的结合力下降;磁控溅射Mo/Ti前驱体复合薄膜经450℃×15 h硫化处理后,薄膜中生成复杂的Mo硫化物,形成Mo硫化物/Ti复合薄膜;与纯Mo薄膜硫化后相比,Mo硫化物/Ti复合薄膜具有更高的界面结合力和更优异的摩擦磨损性能.

Mo/MoS_(2)-Pb-PbS复合薄膜的真空摩擦学行为研究

多组元复合是提高润滑薄膜苛刻工况下服役性能的有效方法。采用“射频磁控溅射+低温离子渗硫”复合工艺,在9Cr18轴承钢表面制备了Mo/MoS_(2)-Pb-PbS复合固体润滑薄膜;利用自主研制的MSTS-1型多功能真空摩擦磨损试验机研究了8×10^(-5) Pa真空条件下法向载荷和滑动速率对Mo/MoS_(2)-Pb-PbS复合薄膜摩擦学性能的影响。结果表明,在所设定的5种滑动速率下,Mo/MoS_(2)-Pb-PbS薄膜的摩擦因数随滑动速率的增大而缓慢减小,磨损率经一定周次的跑合后逐渐趋于稳定;在不同的法向载荷下,随着载荷的增大,薄膜的摩擦因数呈近似抛物线增大,变化范围在0.03~0.24之间;薄膜表面的磨痕宽度同样随着载荷的增大而增大。

钼/全氟聚醚复合薄膜的制备及摩擦学性能研究

利用电子束蒸镀和浸涂技术在GCr15轴承钢表面制备了钼/全氟聚醚复合润滑膜(Mo/PFPE);利用接触角测定仪和X射线光电子能谱仪分析了复合润滑膜的表面性质和化学状态;采用DF-PM型动-静摩擦系数精密测定仪考察了复合薄膜的摩擦学性能,采用扫描电子显微镜观察分析了薄膜磨损表面形貌.结果表明,与金属Mo薄膜相比,Mo/PFPE复合薄膜同钢对摩时的摩擦系数显著降低,耐磨性能明显改善,Mo/PFPE复合薄膜同钢对摩时主要呈现轻微磨粒磨损特征.

复合薄膜摩擦学性能的实验研究

文章所使用的Mo S2/WS2复合薄膜是通过Mo S2与WS2双靶共溅射的方法制备出来的,同时使用了X-射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）对薄膜微区的化学成分和形貌进行分析。实验发现,Mo S2/WS2复合薄膜属于纳米级复合膜,膜表面由大小为50~100nm的颗粒组成,与纯Mo S2薄膜（200nm）,其颗粒较小;因而,复合薄膜的致密性比纯Mo S2薄膜更好。在室温大气条件下,Mo S2/WS2复合薄膜的摩擦学性能比纯Mo S2薄膜更优越。

PTFE基金属复合材料的摩擦磨耗性能研究

用热喷涂法在低碳钢基体上分别形成AlBronze和Mo薄膜,再通过热烧结的方法在薄膜表面沉积PTFE层,制备了一种PTFE基金属复合材料.通过Type32型摩擦磨损试验机考察了样品在干摩擦条件下的磨耗性能,用光学显微镜观察了实验过程中样品表面形貌变化.结果表明,由AlBronze喷涂形成的PTFE基金属复合材料的磨耗性能优于由Mo复合形成的复合材料,这可通过XRD分析其过程中发生的物理化学变化来解释.

表面织构化DLC涂层在脂润滑下的摩擦学性能研究

目的研究表面织构与类金刚石薄膜(DLC)的复合处理方法,提高在GCr15钢盘表面在全氟聚醚(PFPE)润滑脂润滑下的摩擦学性能。方法设计了四种表面织构与两种厚度的DLC涂层相结合,采用两种加工方法(在织构表面镀上DLC涂层,在DLC涂层上加工织构),对GCr15金属盘表面进行处理。选用全氟聚醚润滑脂作为润滑介质,通过球-盘摩擦磨损实验,评价了在织构化和DLC涂层协同处理下,GCr15金属盘表面的摩擦学性能,并通过光学显微镜对磨痕形貌进行分析。结果在四种织构表面中,微纹织构的减摩抗磨性能最好,与DLC膜的协同效果最好,在设定的实验条件下,得到的摩擦系数为0.1186,球斑直径为159.68μm。DLC镀膜处理的试样中,3μm厚的DLC膜试样在实验中的减摩性能较好,摩擦系数较低,但是磨斑尺寸较大,约为508.86μm。在织构上镀DLC膜的复合处理方法,对于摩擦学性能改善不明显。在DLC薄膜上加工微纹织构的表面,表面织构化和DLC镀膜的耦合性能好,尤其在3μm厚DLC膜上加工微纹织构的试样,实验得到的摩擦系数仅为0.09946,磨斑尺寸为192.22μm。结论 DLC涂层上加工微纹织构的复合处理方法,结合了微纹织构的储油特性和DLC的减摩特性,两种处理方法产生了正向协同作用,得到具有较好减摩和抗磨性能的摩擦表面。