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。

MoS_2含量对Ni基固体润滑涂层性能的影响

采用超音速火焰(HVOF)喷涂的方法在45钢表面制备四种含有MoS2的镍基固体润滑涂层,并研究了MoS2含量对涂层组织和性能的影响。结果表明,MoS2作为一种软质润滑相存在涂层中,能显著降低涂层的摩擦系数和磨损率;随着MoS2含量的增加,涂层中的润滑相和孔隙均增加,而显微硬度和结合强度却呈明显下降趋势。当MoS2含量为6.0%时,涂层的磨损率为0.38×10-3mg.s-1,耐磨性最优。

粘结MoS_2固体润滑涂层的转动微动磨损特性

采用粘结法在LZ50钢表面制备MoS2固体润滑涂层,研究MoS2涂层及LZ50钢基体在干态不同角位移幅值下的转动微动磨损行为。在分析转动微动动力学特性的同时,结合光学显微镜、扫描电子显微镜、电子能谱仪以及轮廓仪对磨痕形貌进行微观分析。结果表明:涂层和基体的转动微动运行区域仅呈现部分滑移区(Partial slip regime,PSR)和滑移区(Slip regime,SR),未观察到混合区。涂层改变基体的微动运行区域,使得PSR缩小,SR运行区域向小角位移幅值方向移动。由于MoS2涂层的固体润滑作用,涂层的摩擦因数在整个试验过程都明显低于基体。在PSR,涂层损伤轻微;在SR,涂层的转动微动磨损机制主要表现为剥层和摩擦氧化。研究表明粘结MoS2固体润滑涂层具有明显的防护作用,显著降低LZ50钢的转动微动磨损。

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.

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.

MoS_2基固体润滑剂微织构自润滑刀具切削性能的研究

采用激光加工方法在硬质合金刀具的前刀面加工不同形状的微织构,并填充不同的固体润滑剂,对制备的微织构自润滑刀具以及传统刀具进行干切削304奥氏体不锈钢的对比试验。试验结果表明,与传统硬质合金刀具相比,微织构自润滑刀具能显著地降低切削力,减小前刀面摩擦系数,降低切削温度,减少刀具前刀面的磨损。选用MoS_2/Sb_2O_3复合固体润滑剂能更好地提高微织构刀具的切削性能,减少切屑的粘结。

MoS2固体润滑轴承跑合技术实践

介绍了航天用MoS2固体润滑轴承润滑膜的结构和磨损机理,分析了跑合对该类轴承应用的重要性以及对润滑膜形貌和性能的影响。结合固体润滑轴承的跑合实践,总结并剖析了MoS2固体润滑轴承跑合过程中常见的问题及解决措施。采用变载荷跑合,用绸布擦拭清洗沟道,合理设定跑合参数,通过跑合带宽度均匀性评估跑合效果等能够有效改善固体润滑膜的润滑效果。

紫外辐照对MoS2／酚醛环氧树脂黏结固体润滑涂层摩擦学性能的影响

制备了MoS2/酚醛环氧树脂黏结固体润滑涂层,并采用紫外辐照装置进行辐照,考察了紫外辐照对涂层的表面形貌、化学组成以及摩擦学性能的影响.SEM观察发现辐照后涂层表面出现低分子碎片堆积,XPS分析发现辐照后涂层表面O的相对含量显著增加,而C含量明显降低,这说明紫外辐照导致了涂层表面的氧化降解,而氧化作用使得涂层表面的黏结剂发生部分降解.对固体润滑剂MoS2的分析表明,辐照导致MoS2发生部分氧化.辐照后涂层摩擦系数增大,耐磨性降低.

新型Ni-Cu-P/MoS_2固体润滑镀层优化试验研究

本文研制出一种新型Ni─Cu─P／MoS2电刷镀固体润滑复合镀层。对影响镀层耐磨性的因素进行了正交设计：包括镀液中铜盐、次亚磷酸盐、二硫化钼及刷镀电压。对得到的九种镀层，进行了摩擦磨损实验，测量其磨损量及摩擦系数，最终优化出最佳的Ni─Cu─P／MoS2镀层及相应的镀液。本文还对镀层的相结构、成份及显微硬度进行了测试。讨论了它们对镀层耐磨性的影响。结果表明镀层中一定量的铜及亚稳间隙相对改善镀层的耐磨性及减摩性具有重要作用。

MoS2/Ti复合固体润滑膜的力学性能与摩擦特性

采用非平衡磁控溅射法在9Cr18轴承钢基底上制备了厚度约3μm的MoS2/Ti复合固体润滑膜,基于球形压头纳米压痕试验,采用连续刚度法对MoS2/Ti复合固体润滑膜的力学性能进行研究,探究MoS2/Ti复合固体润滑膜力学性能随压痕深度的变化规律;根据压痕试验载荷-位移曲线,采用Hertz接触理论计算MoS2/Ti复合固体润滑膜的弹性模量并与试验结果进行对比;利用CSM摩擦试验机对低速、低载下MoS2/Ti复合固体润滑膜的摩擦特性进行研究;基于压痕试验提出了一种能够更准确计算钢球加载时MoS2/Ti复合固体润滑膜接触应力的方法,并计算了摩擦试验不同载荷下的接触应力。结果表明:MoS2/Ti复合固体润滑膜的力学性能和摩擦特性都会受到表面形貌的影响;除表面初始压入阶段外,MoS2/Ti复合固体润滑膜的弹性模量和接触刚度都随着压痕深度的增大而增大;滑动速度和载荷共同影响MoS2/Ti复合固体润滑膜的摩擦特性。

空间环境对MoS_2固体润滑运动部件寿命的影响

为了获得空间环境对MoS2固体润滑运动部件寿命的影响情况并预测运动部件在轨寿命,分析了空间环境对固体润滑膜层的影响。分析显示:影响空间运动机构寿命主要有三大因素,分别为:航天发射环境、真空度和温度交变。设计了某空间运动部件的寿命试验,试验模拟了影响空间运动机构的三个重要因素:采用力学试验模拟航天发射环境,热真空寿命试验模拟真空度和温度交变条件。采用X射线能量分散谱仪(EDS)对试验中运动部件的轴承未磨损滚道、磨损滚道表面膜层成分和滚珠表面材料进行了分析,结果显示试验中未形成转移膜。根据试验结果预测试验中的MoS2固体润滑运动部件在轨寿命至少为107次以上。最后根据影响运动部件寿命的因素,提出了增加空间运动部件工作可靠性,提高工作寿命的相关措施。

MoS_2固体润滑膜的空间应用概述

MoS2固体润滑膜已经在航天润滑领域中起着不可替代的作用,但是要正确地使用MoS2固体润滑膜却往往受着多方面的限制。本文首先介绍了固体润滑的特点, 然后分别阐述了MoS2固体润滑膜的特性、影响因素、使用方法和润滑效果评价等。最后提出了今后的研究重点和方向。

Ni-Cu-P/MoS_2固体润滑刷镀层的相及织构分析

Ni－Cu－P／MoS2团体润滑复合刷镀层具有良好的耐磨减摩性能，为探明其摩擦学性能良好的原因。本又对该镀层的相结构及其织构现象进行了X光衍射分析。结果表明镀层镀态时有亚稳间隙相拆出，且MoS2呈现（001）面织构，这些均有利于Ni-Cu－P／MoS2镀层的摩擦学性能。

Monel合金粒子注入对MoS_2固体润滑膜形貌及性能的影响

采用扫描电镜观察、摩擦磨损试验和盐雾试验等研究了Monel合金粒子注入对MoS2固体润滑膜形貌及摩擦性能、耐盐雾腐蚀性能的影响。结果表明:Monel合金粒子的注入使MoS2膜层更加致密完整,有效提高了MoS2固体润滑膜的润滑性能和耐腐蚀性能,其平均摩擦因数约为0.103,摩擦寿命超过60mim;盐雾试验后膜层的润滑性能变化不大,膜层的保护等级和外观等级均为10级,满足航天飞行器特种固体润滑材料在海洋环境下的润滑和耐盐雾腐蚀的双重要求。

磁控溅射MoS_2/Sb_2O_3复合膜的润滑失效分析

磁控溅射法制备了MoS2 /Sb2 O3 固体润滑复合膜 ,用CSEM摩擦试验机、CSEM纳米划痕仪和PHI- 5 70 2XPS/AES多功能电子能谱仪 ,考察了其摩擦磨损性能、抗损伤性能和抗氧化性能 ,侧重分析了薄膜失效的原因 。

固体润滑轴承用9Cr18不锈钢离子注入与磁控溅射改性真空摩擦学研究

为了提高空间固体润滑滚动轴承耐磨寿命,采用全方位离子注入和磁控溅射技术对空间固体润滑轴承用9Cr18材料进行耐磨减摩表面改性研究。首先对9Cr18不锈钢试样表面注入N+、Ti+、Ti++N+,对离子注入后试样采用磁控溅射技术沉积MoS2-Ti薄膜。通过测试注入前后试样粗糙度及硬度,评价不同注入离子及无离子注入不同基底材料下溅射MoS2-Ti薄膜的附着力、真空摩擦学、薄膜磨损率等性能。结果表明离子注入通过提高9Cr18不锈钢基底硬度,能够提高复合改性后9Cr18不锈钢材料真空摩擦学性能20%。

固体-油脂复合润滑Ⅰ:二硫化钼膜在干摩擦及空间用油脂润滑下的摩擦学性能

本文采用射频溅射技术制备了MoS2薄膜,用UMT-2MT摩擦试验机考察了MoS2膜/钢球摩擦副分别在干摩擦、氟丙基氯苯基硅油(115#油)和KK-5脂(由115#润滑油经聚四氟乙烯粉稠化制成)润滑条件下的摩擦学性能,并分析了其润滑和失效机制.结果表明:脂润滑状态下,MoS2+KK-5复合膜处于不连续的边界润滑,其摩擦学性能得到改善但不明显;115#油润滑条件下,由于连续、有效的边界润滑,使得MoS2+115#固体-油复合体系的摩擦系数低而平稳,其耐磨损寿命与单独MoS2薄膜相比提高了至少8倍;相对于上述2种情况,干摩擦条件下的MoS2膜磨损明显.

MoS_2/石墨溅射涂层在真空中不同载荷下的摩擦磨损行为研究

为改进纯MoS2涂层的耐磨损性能,采用溅射技术合成了添加石墨的MoS2涂层。在球-盘摩擦试验机上,考察了法向载荷对MoS2/石墨溅射涂层真空中的摩擦因数和磨损率的影响,并利用扫描电子显微镜对其磨损形貌进行了分析。结果表明:在真空条件下,涂层的摩擦因数随着法向载荷的增大而减小;磨损率随载荷的增加而增加。涂层在真空中较低载荷下的磨损机制为疲劳磨损;在较高载荷下的磨损主要由塑性变形引起的小板片磨损控制。

空间相机扫描机构固体润滑轴承组件的寿命试验

开展了固体润滑轴承组件的真空加速寿命试验,以验证固体润滑轴承组件的设计是否满足在轨寿命要求。研究了MoS2基薄膜固体润滑轴承组件在小角度摆动情况下的寿命。试验采用4对轴承模拟在轨±6°连续往复摆动,通过检测轴承组件工作时的摩擦力矩、电机电流和轴承温升判断轴承运行状态。结果显示,寿命试验运行正常,累计摩擦次数为6.2×10^7次。寿命试验后对轴承进行了尺寸精度和旋转精度复测,然后对轴承组件进行了解剖分析。复测结果显示,轴承尺寸精度和旋转精度与试验前一致,轴承润滑状态良好。试验结果验证了固体润滑轴承组件寿命满足在轨任务要求,为其它空间相机小角度摆动的扫描机构固体润滑轴承组件的长寿命设计提供了依据。