检索结果-南通市图书馆

表面技术 2017年第6期46卷 15-20页

作者：田明王超杨斌刘焜合肥工业大学机械工程学院合肥230009

目的粉末润滑边界层状态预示着润滑条件的优劣。粉末颗粒以其良好的润滑性能和承载能力以及对极端工况的适应性,被广泛应用于诸多领域,因此需对粉末润滑界面的摩擦润滑性能展开深入研究。方法利用UMT-2多功能摩擦磨损测试仪,结合形状测... 详细信息

目的粉末润滑边界层状态预示着润滑条件的优劣。粉末颗粒以其良好的润滑性能和承载能力以及对极端工况的适应性,被广泛应用于诸多领域,因此需对粉末润滑界面的摩擦润滑性能展开深入研究。方法利用UMT-2多功能摩擦磨损测试仪,结合形状测量激光显微系统对粉末润滑界面边界层的微观形态进行观察和机理分析。重点研究载荷(1、2、4、6 MPa)、速度(2、4、8、16 r/min)、粉末层厚度(1.5、3.5、5.5、7.5μm)以及表面粗糙度(0.389、0.745、1.751、3.112μm)等工况条件对粉末润滑的影响机制。结果较大的接触载荷有利于形成致密的边界层,提高润滑性能。在速度较低时,不利于形成完整、致密的边界层,润滑较差,甚至产生爬行现象,随着速度的增加,润滑效果改善,但过大的速度又会加快粉末耗散。适量的粉末层厚度能够使摩擦界面间形成完整、厚实的边界层,提供良好的润滑能力。粗糙度适当的表面有利于粉末润滑剂存储、边界层的形成以及润滑作用的维持。结论合理选择接触载荷、速度、粉末层厚度以及试样表面粗糙度有助于提高粉末颗粒的润滑性能。

关键词：粉末润滑界面边界层爬行摩擦微观形态

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石墨烯（二硫化钼）固体润滑界面的调控及其对铜摩擦学性能作用机理的研究

石墨烯（二硫化钼）固体润滑界面的调控及其对铜摩擦学性能作用机...

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作者：赵书海广东工业大学

学位级别：硕士

由于优异的导电/导热性能、良好的顺应性等优点,金属铜在轴承、摩擦材料、电工材料等领域具有广泛的应用空间。然而,金属铜本征摩擦系数高、抗磨损性能差等不足限制了其在上述领域的进一步应用。目前,提高铜的耐磨减摩性能主要有两个途... 详细信息

由于优异的导电/导热性能、良好的顺应性等优点,金属铜在轴承、摩擦材料、电工材料等领域具有广泛的应用空间。然而,金属铜本征摩擦系数高、抗磨损性能差等不足限制了其在上述领域的进一步应用。目前,提高铜的耐磨减摩性能主要有两个途径:(1)在金属铜中添加润滑相(如石墨、二硫化钼、六方氮化硼等层状材料);(2)直接在金属铜表面沉积固体润滑涂层。不管使用的是何种途径,在摩擦过程中快速形成致密且连续的润滑界面(如:摩擦层和/或转移层)是提高铜耐磨减摩性能的关键。然而,上述润滑界面的建立受多种因素的影响,包括润滑组元在铜基体中的分散性、润滑组元/铜界面兼容性、固体润滑涂层密度、润滑涂层与铜基体的膜/基结合力、润滑组元与环境的摩擦化学反应等。因此,发展多种手段调控固体润滑界面并揭示他们对铜金属摩擦磨损性能作用机理一直是摩擦学研究的热点之一。本论文的研究内容分为两大部分:(1)二硫化钼/铜复合材料摩擦磨损性能的研究;(2)石墨烯基固体润滑涂层对铜金属摩擦学性能的影响。前者提出通过铜基体微量铬合金化的策略,促使在摩擦过程中在二硫化钼/铜复合材料表面快速形成致密且连续的摩擦层;后者提出分别通过氧化石墨烯与二硫化钼纳米片复合和氧化石墨烯与铜离子交联的策略,促使在摩擦过程中快速形成氧化石墨烯摩擦层与氧化石墨烯转移层对摩的润滑界面。具体研究内容如下:(1)以不同铬添加量的铜粉为基体,二硫化钼为润滑组元,通过热压烧结的方法制备了一系列二硫化钼/铜复合材料。研究了铬含量对复合材料在氮气气氛下摩擦学性能的影响。通过透射电镜、X射线光电子能谱、扫描电镜等分析手段对二硫化钼/铜界面结构、摩擦层成分及磨痕亚表层形貌进行了详细的分析。结果表明,添加适量金属铬,如1.5 wt.%,复合材料的摩擦系数低至0.07,磨损率为2.4×10 mmNm,分别为不含铬复合材料的64%和20%。添加适量金属铬有效地抑制二硫化钼/铜界面处本征脆性相的生成,减少摩擦层脆性相成分,同时,为摩擦层提供结实的亚表层作为支承,确保摩擦层在摩擦过程中保持连续、致密状态。(2)以富含缺陷二硫化钼纳米片和氧化石墨烯为原料,采用喷涂法在黄铜基底表面沉积二硫化钼/氧化石墨烯纳米复合涂层,研究了复合涂层在大气环境与干燥氮气环境下的摩擦学性能,以及氧化石墨烯与二硫化钼纳米片的含量配比对复合涂层摩擦学性能的影响。结果显示:成分优化的复合涂层,在干氮气氛下摩擦系数低至0.06,寿命比纯二硫化钼和纯氧化石墨烯涂层长30倍以上;在空气环境下,与纯氧化石墨烯涂层相比,摩擦系数减少14%,寿命增加60%。摩擦学性能的增强归因于富缺陷二硫化钼和氧化石墨烯摩擦过程中产生的协同作用,促进大面积二硫化钼/氧化石墨烯异质接触界面的形成。它降低了界面剪切强度,同时减少了摩擦力对二硫化钼与氧化石墨烯造成的结构衰退。(3)通过对置于氧化石墨烯水分散液中的铜基底施加低正电压的方法在铜基底上沉积了一层由Cu交联的氧化石墨烯涂层。研究了其涂层在大气环境下的摩擦学性能,并对基体上的摩擦层和对磨球上的转移层的形貌、成分和微观结构开展了详细的分析。结果发现,即使最大赫兹接触压力为1.1 GPa,该涂层的摩擦系数仍低至0.17,铜基体的磨损率比裸铜基底降低了20多倍。摩擦学性能的提高归因于Cu与氧化石墨烯纳米片的交联反应。它不但增强了涂层的力学性能及其与铜基底的结合力,而且减少了C-O官能团的含量,促使在摩擦过程中快速形成稳定的氧化石墨烯摩擦层与氧化石墨烯转移层对摩的润滑界面。

关键词：润滑界面二维层状材料铜基自润滑复合材料涂层自润滑复合材料

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作动器往复密封可靠性退化分析

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润滑与密封 2024年第8期49卷 20-27,57页

作者：谭桂斌邝鸿晖李顺利黄兴郭飞广东工业大学省部共建精密电子制造技术与装备国家重点实验室广东广州510006 广州机械科学研究院有限公司国家橡塑密封工程技术研究中心广东广州510700 清华大学高端装备界面科学与技术全国重点实验室北京100084

作动器往复密封在服役过程中必然会产生磨损,对密封性能造成影响。采取实验与仿真相结合的方法,针对密封界面混合润滑状态,通过流固耦合方法对作动器往复密封的密封性能进行分析;基于Rhee磨损理论建立密封圈磨损公式,分析密封唇口在往... 详细信息

作动器往复密封在服役过程中必然会产生磨损,对密封性能造成影响。采取实验与仿真相结合的方法,针对密封界面混合润滑状态,通过流固耦合方法对作动器往复密封的密封性能进行分析;基于Rhee磨损理论建立密封圈磨损公式,分析密封唇口在往复运动过程中轮廓的磨损情况;进而模拟密封圈应力、接触压力及泄漏率随磨损时间的变化趋势。考虑密封圈尺寸公差对密封性能的影响,利用响应面法拟合泄漏率与结构尺寸之间的关系式,得到未磨损条件下的泄漏率分布及可靠度,在此基础上考虑磨损对可靠度的影响,建立考虑随机效应的可靠性退化模型,得到磨损后密封可靠性退化趋势及服役寿命。研究结果显示:VL封结构尺寸对泄漏率的影响敏感度由大到小依次为高度、宽度、空气侧倾角、油侧倾角、直径;直接以泄漏率为评价指标,可对VL封服役过程中的密封可靠性进行预测。

关键词：往复密封润滑界面磨损预测可靠性作动器

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