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。

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.

纳米MoS_(2)固体薄膜制备及在钢领上的应用研究

为了减小纺织机械及器材专件的摩擦磨损,对比分析普通MoS_(2)油和脂与纳米MoS_(2)固体薄膜的润滑机理和特性,提出一种在钢领上采用真空化学气相沉积法合成纳米MoS_(2)固体薄膜的制备工艺;通过X射线衍射谱图和原子力显微镜,分析纳米MoS_(2)固体薄膜的组织结构及表面形貌,并对纳米MoS_(2)钢领进行镀铬镀氟渗杂复合膜处理。通过对比纳米MoS_(2)固体薄膜钢领与普通钢领纺纱质量,指出:纳米MoS_(2)固体薄膜具有优异的润滑性能,可以代替普通润滑油,达到纺织设备及器材专件少用油、不用油及无油自润滑的目的;纳米MoS_(2)的制备方法是制约其应用和发展的瓶颈;镀铬镀氟渗杂复合膜纳米MoS_(2)钢领在潮湿环境中不易生锈,较普通钢领的成纱质量好,值车工劳动强度小,钢领使用寿命延长。

SiC-Ni60涂层中添加nano-Cu包覆MoS_(2)对其组织和摩擦磨损性能的影响

采用激光熔覆的方法在42CrMo钢基体上制备了nano-Cu/MoS_(2)镍基合金熔覆层,运用扫描电镜、XRD、显微硬度计以及摩擦磨损试验机等探究了不同含量nano-Cu/MoS_(2)熔覆层的组织及耐磨减摩性能.结果表明,采用激光熔覆技术制备的nano-Cu/MoS_(2)镍基合金熔覆层中上部为细密的等轴晶,中下部至靠近熔合线主要为条柱状晶,添加nano-Cu/MoS_(2)颗粒后覆层中部等轴晶粒部分转变为条带状,覆层中产生了金属硫化物CrS和软金属铜,晶界处分布一些细小MoS_(2)颗粒,受润滑相与部分晶粒粗化影响与C1(无nano-Cu/MoS_(2))相比,C2~C4(5%~15%nano-Cu/MoS_(2))熔覆层的硬度显著下降,但与基体相比有1.45~2.06倍,具有良好的力学性能,而摩擦质量损失增加最高达到0.0198 g,摩擦系数逐渐减小,熔覆层最低摩擦系数0.4430较C1明显降低,兼顾力学性能、摩擦系数和摩擦质量损失角度考虑,nano-Cu/MoS_(2)含量为10%,激光功率290 W、扫描速度6 mm/s时,其熔覆层力学及摩擦学性能为佳.

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。

固体酸CuCo_(2)S_(4)催化制备呋喃基二酯化合物

采用2,5-四氢呋喃二甲醇(THFDM)与不同碳链长度脂肪酸(正丁酸、正癸酸和棕榈酸)为原料,以新型多孔状金属有机骨架材料固体酸CuCo_(2)S_(4)为催化剂,催化合成呋喃基二酯化合物。通过单因素实验研究醇酸摩尔比、催化剂添加量、反应温度以及反应时间对脂肪酸转化率的影响。实验结果表明,在醇酸摩尔比1∶1、催化剂添加量1.25%(以THFDM质量计)、反应温度140℃、反应时间7 h条件下,正丁酸、正癸酸和棕榈酸转化率分别达到84.57%、94.22%与87.20%。通过傅里叶红外光谱和核磁共振碳谱对提纯后的产物进行分析,证明产物为具有对称结构的呋喃基二酯化合物。理化性质表明2,5-四氢呋喃二丁酸酯在润滑油助剂领域具有潜在的应用价值。

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.

MoS_(2)植物油基纳米流体对GH4169镍基合金钻削性能的影响研究

为研究MoS_(2)植物油基纳米流体在镍基高温合金微量润滑钻削界面的摩擦学机理,以蓖麻油作为基础油,制备不同质量分数的纳米流体,搭建微量润滑钻削实验平台,以MoS_(2)植物油基纳米流体作为润滑液,开展了干钻、蓖麻油微量润滑和纳米流体微量润滑条件下镍基高温合金GH4169的钻削加工试验,对比分析干钻、纯蓖麻油微量润滑和不同质量分数的MoS_(2)纳米流体微量润滑对镍基合金钻削性能的影响。结果表明,MoS_(2)纳米流体微量润滑降低切削温度100℃以上,减少后刀面磨损量达75%,提高表面质量和刀具使用寿命,这主要归功于纳米颗粒的导热性能,减少了刀屑粘结,同时纳米颗粒的修补作用能填补切削刃上的微小缺口,进一步延长刀具使用寿命。

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。

基底材质对硅酸钠粘结MoS_2润滑涂层摩擦学性能的影响

目的针对空间机械润滑处理的需求,研究硅酸钠粘结MoS2润滑涂层摩擦学性能。方法在几种不同材质基底的表面喷涂硅酸钠粘结MoS2润滑涂层,采用球盘摩擦磨损试验机研究其真空摩擦学性能和高温摩擦学性能,并利用红外光谱和扫描电镜对高温摩擦机理进行分析。结果几种基底表面润滑涂层的真空摩擦系数均低于0.1,且基底硬度越高,涂层的耐磨寿命越长,摩擦系数越低。在室温至300℃范围内,随温度的升高,涂层的摩擦系数先降低后升高,耐磨寿命先升高后降低。300℃时,涂层主要发生磨粒磨损。结论硅酸钠粘结MoS2润滑涂层能够用于经微弧氧化处理的铝合金基底表面,在200℃以下的大气环境和300℃氮气环境中的摩擦学性能优异。

硅烷KH570与聚甲基丙烯酸甲酯改性WS_2固体润滑涂层的性能

为提高WS_2固体润滑涂层的性能,先以甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷(KH570)改性WS_2颗粒,再在颗粒表面以甲基丙烯酸甲酯(MMA)原位合成聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)进行二次改性,并制备了WS_2固体润滑涂料涂层。采用扫描电子显微镜对涂层微观结构进行表征,采用摩擦磨损试验评价了固体润滑涂层的摩擦学性能,并采用数码相机观察磨痕的形貌。结果表明:KH570改性WS_2固体润滑涂层耐磨性能显著提高,摩擦系数也随KH570用量降低显著减小;MMA原位合成二次改性增加了涂层摩擦系数,但MMA与WS_2质量比为7∶50时,二次改性WS_2固体润滑涂层磨损量仅为纯WS_2涂层的31%。

苛刻空间环境下固体润滑涂层在谐波齿轮减速器表面的服役性能评价

随着航天技术和深空探测的发展,传统的脂润滑材料已难以满足谐波减速器在真空宽温区的润滑需求,固体润滑涂层是一种非常理想的空间润滑方式,具有较宽的温度使用范围,且润滑性能受工况的影响也较小,广泛应用于空间运动机构。目前固体润滑谐波减速器在苛刻空间环境下的使役性能(传动精度和传动效率)还鲜有报道,通过物理气相沉积技术分别在XBS-40-100型和XBS-60-120型谐波减速器制备MOSTP&MOSTP和DLC&MOSTP两种固体润滑涂层,并对润滑前后的谐波齿轮减速器的传动精度、传动效率及真空高、低温适应性进行对比研究。研究结果表明:谐波减速器的传动误差不仅没受到润滑涂层的影响,其传动精度还远优于脂润滑的同型号谐波减速器;固体润滑谐波减速器具有优异的温度适应性,XBS-40-100型和XBS-60-120型谐波减速器在-90℃~100℃温度范围内,传动效率分别为69.4%~82.8%和66.2%~86.7%,远高于全氟聚醚(-90℃,效率在30%左右)和多烷基化环戊烷(-90℃,效率基本在15%左右)润滑的同型号谐波减速。系统研究了固体润滑谐波减速器的使役性能和温度适应性,可为空间谐波减速器润滑材料的选取提供试验依据。

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.

粉末喷涂的聚合物基固体润滑涂层

作者概述了粉未喷涂聚合物基固体润滑涂层的发展现状与润滑特性,阐述了涂层所用聚合物粉末涂料的分类、喷涂工艺及其在固体润滑领域的应用,並且对这种涂层发展中的某些问题进行了简要的讨论。

镍基MoS_2复合粉末等离子喷涂涂层的干滑动摩擦磨损性能

研究了 4种镍基MoS2 等离子喷涂涂层的干滑动摩擦磨损性能 ,探讨了涂层的结构及磨损面的形貌与涂层的磨损机制之间的关系 ,分析了MoS2 含量和载荷对涂层摩擦磨损的影响。研究表明 ,镍基MoS2 涂层具有很好的自润滑性能 ;MoS2 含量为 2 0 %的Ni/MoS2

MoS_2基复合涂层潮湿储存后的摩擦学性能分析

利用摩擦学试验及 XPS测试考察了非平衡纳米复合等离子体镀膜技术沉积的 Mo S2 基纳米复合薄膜的抗潮湿性和耐磨寿命等 .结果表明 ,在相对湿度 (RH)为 6 0 %～ 70 %的环境下储存后 ,Ti N- Mo S2 薄膜的摩擦学性能迅速降低直至失效 ;而 Ti N- Mo S2 / Ti和 Ti N- Mo S2 / Ti N复合膜的抗潮湿性能显著提高 .因而 Ti和 (或 ) N2 的适量添加显著增强了 Mo S2

CeF3改性MoS2基润滑涂层的制备及其摩擦学性能

针对MoS2基涂层应用范围受限的问题,以稀土氟化物CeF3为添加剂,对MoS2基润滑涂层进行改性处理,采用喷涂法制备不同CeF3添加量(质量分数0,0.5%,1.0%,2.0%,3.0%,4.0%,6.0%)的改性粘接固体润滑涂层。利用HSR-2M型高速往复式摩擦磨损试验机考察了试样在不同预处理方式(基体粗糙度、预热温度)、不同测试条件(载荷、转速)下的摩擦学性能。结果表明:试样基体表面粗糙度Ra为0.4μm,预热温度为100℃时涂层的摩擦学性能最优;当CeF3的含量为3.0%时,添加剂与固体润滑剂的协同作用较优,此时摩擦系数和磨损量分别为0.207,0.203 mm3;改性涂层的主要磨损机理为磨粒磨损、黏着磨损。

TA2钛合金表面激光熔覆Ti_2SC/TiS自润滑耐磨复合涂层组织与性能

采用激光熔覆技术在TA2钛合金表面预置Ti+TiC+WS_2复合粉末制备了自润滑耐磨复合涂层,并对涂层的物相、显微组织、显微硬度和摩擦学性能进行了分析。结果表明:涂层与基体呈冶金结合,无明显气孔和裂纹。涂层主要有α-Ti基体、增强相(Ti,W)C_(1-x)和TiC以及自润滑相Ti_2SC和TiS。涂层的平均显微硬度为1005.4 HV约为基体TA2的5倍。在干摩擦磨损条件下,对比TA2基体,由于涂层中自润滑相Ti_2SC、TiS的存在,涂层摩擦系数波动较平缓,磨损表面呈现轻微的黏着磨损,表现出较优异的耐磨减摩性能。

固体润滑剂WS_2含量对钛合金表面激光熔覆NiCr/Cr_3C_2-WS_2层组构及性能的影响

为拓宽钛合金表面耐磨自润滑复合涂层的研究领域,采用10kWCO2激光器,在Ti-6Al-4V钛合金表面熔覆制备了4种不同WS2含量(0,10%,20%,30%)的NiCr/Cr3C2-WS2层。利用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)等分析了涂层组织、相组成以及磨损形貌,利用MH-5半自动显微硬度计和HT-1000型球-盘式高温摩擦磨损试验机测试了涂层的硬度和摩擦磨损性能,对比研究了4种NiCr/Cr3C2-WS2熔覆层的微观组织和在室温、载荷为6N条件下的摩擦学性能。结果表明:未添加WS2熔覆层的组织主要是由γ-NiCrAlTi,TiC和α-Ti相组成,添加WS2熔覆层的组织主要是由γ-NiCrAlTi,TiC,TiWC2,α-Ti,Ti2CS和CrS相组成;未添加WS2的熔覆层的平均显微硬度最高,达到1149HV2N,是钛合金基体显微硬度的3.2倍。添加WS2固体自润滑剂改善了熔覆层摩擦学性能,其中添加30%WS2的熔覆层摩擦学性能最佳。