2001年21卷5期

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关于我国摩擦学发展方向的探讨
2001, 21(5):321-323.
[摘要](1280) [PDF 183KB](2191)
摘要:
通过总结进入新千年以来召开的3次重要国际摩擦学学术会议上发表论文情况,分析了摩擦学发展的现状,指出当今国际摩擦学界研究的主题仍是摩擦、磨损与润滑,而且绝大多数研究都紧密结合工业应用,而表面工程、微观和纳米摩擦学、磁记录系统、生物摩擦学和生态/环境摩擦学等几个领域更加受到关注,在上述分析的基础上,提出了我国摩擦学发展的3个主要方向。

氮和碳等离子体基离子注入铝合金表面氮化铝/类金刚石碳膜改性层的摩擦学特性
2001, 21(5):324-329.
[摘要](1124) [PDF 234KB](2008)
摘要:
对铝合金LY12进行等离子体基氮离子注入后再进行原位碳注入,从而在铝合金表面形成氮化铝(A1N)/类金刚石碳膜(DLC)改性层,考察了改性层的硬度及其在不同载荷下的滑动摩擦磨损特性;用X射线光电子能谱仪和小掠射角X射线衍射仪分析了A1N/DLC改性层的成分及相结构,用激光Raman光谱仪分析了表面单一碳层及磨痕的结构,结果表明:A1N/DLC改性层总厚度达800nm,最表层为厚400nm的DLC薄膜,过渡层主要由A14C3、β-C3N4、Al2O3及AlN等组成,注氮层由Al2O3和lN等组成;表面纳米硬度可达17.4GPa,比LY12的硬度高近10倍;在低载荷下,改性层的耐磨寿命与LY12合金相比提高了约20倍,摩擦系数降低了3-5倍,耐磨性提高了近170倍;随着滑动载荷的增加,其耐磨寿命和摩擦系数逐渐减小,而高的承载能力得以保持,DLC薄膜的耐磨减摩作用、过渡层及注氮层的支撑作用以及DLC薄膜在摩擦磨损过程中的石墨化作用是摩擦学性能提高的主要原因。

铜基合金—TiC金属陶瓷复合堆焊层摩擦磨损性能研究
2001, 21(5):330-334.
[摘要](1309) [PDF 379KB](2267)
摘要:
考察了铜基合金/TiC金属陶瓷复合堆焊材料的耐磨性及其影响因素,采用透射电子显微镜和扫描电子显微镜观察分析了复合堆焊材料的结构及磨损表现形貌。结果表明:以TiC金属陶瓷为硬质相的堆焊材料的耐磨性优于以YG硬质合金为硬质相的堆焊材料,其原因是稀土氧化物可细化基体金属组织,改善界面结合,使堆焊层的耐磨性改善;随着堆焊中硬质相含量的增加,耐磨性能提高,当金属陶瓷体积分数为55%-60%时,堆焊层的耐磨性最佳;基体金属的磨损主要呈现显微切削和犁沟特征,而金属陶瓷的流失形式主要表现为界面处TiC颗粒的脱落。

铜和石墨对铁基含油自润滑复合材料机械及摩擦学性能的影响
2001, 21(5):335-339.
[摘要](1195) [PDF 347KB](1977)
摘要:
采用粉末冶金工艺制备了铁基含油自润滑复合材料,考察了Cu与石墨的含量对铁基含油自润滑复合材料的机模样性能、摩擦学性能及组织结构的影响,并利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜及光学显微镜等对材料的组分、显微组织形态和结构以及磨损表面形貌等进行了系统的观察和分析,结果表明:添加适量Cu的Fe-Cu二元系材料的机械性能和摩擦学性能明显优于Fe系材料,这主要是因为Cu的加入改变了材料的微观结构。添加适量石墨的Fe-Cu-石墨三元系材料比Fe-Cu二元系材料具有更优异的摩擦学性能,但机械性能有所下降,这主要是由于石墨与油的协同润滑效应和石墨的加入改变了材料的微观结构所致。

碳化物抗氧化稳定性及其与基体的协同作用对Cr—Ni合金铸铁高温耐磨性的影响
2001, 21(5):340-343.
[摘要](1204) [PDF 295KB](1713)
摘要:
通过改变Cr-Ni合金铸铁中共晶碳化物的抗氧化稳定性,在可控气氛高温磨料磨损试验机上研究了碳化物及其与基体的氧化协同性对合金耐高温磨料磨损能力的影响。结果表明:碳化物的抗氧化稳定性以及碳化物与基体的氧化大无畏同性对合金在大气气氛中的高温耐磨性起着重要的作用。在Cr-Ni合金铸铁中,碳化物在高温氧化气氛中将优先于合金基体发生氧化腐蚀,使合金的耐磨性得到极大损害,因此,使碳化物与合金基体在高温下保持协同的高温稳定性对合金的高温耐磨性非常有利。

油酸表面修饰PbO纳米微粒作为润滑油添加剂的摩擦学性能研究
2001, 21(5):344-347.
[摘要](984) [PDF 306KB](2081)
摘要:
利用四球摩擦磨损试验机考察了油酸修饰PbO纳米微粒作为润滑油添加剂的摩擦学行为,并用X射线光电子能谱仪(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和能量散射谱仪(EDS)等现代分析工具对钢球磨损表面进行了分析,摩擦磨损试验结果表明,油酸修饰PbO纳米微粒作为润滑油添加剂能够明显提高基础油的减摩抗磨能力,当添加质量分数为0.30%时,与基础油相比可以使摩擦系数和钢球磨厂主 直径降低30%左右。XPS、SEM及EDS分析结果表明,钢球表面在摩擦过程中形成了一层富含PbO的边界润滑膜,这使得油酸修饰PbO纳米微粒作为润滑油添加剂表现出良好的摩擦学性能。

磷氮化改性菜籽油润滑添加剂的制备及其摩擦学性能
2001, 21(5):348-353.
[摘要](1267) [PDF 358KB](1881)
摘要:
在菜籽油中引入磷和氮,合成了2种新型磷氮化改性菜籽油添加剂,并利用红外光谱对其主要官能团进行了鉴定,利用四球试验机考察其在菜籽油中的抗磨性能与极压性能,用扫描电子显微镜观察分析磨斑表面的形貌。同时通过对磨痕进行X射线光电子能谱分析,探讨了磷氮化改性菜籽油润滑添加剂的极压抗磨作用机理,结果表明:两类磷氮化改性菜籽油添加剂能明显改善菜籽油的抗磨和减摩性能;其润滑作用机理是由于长链菜籽油分子的载体作用、磷和氮的高反应活性以及三者的协同作用与磨擦金属表面形成了一层高强度的吸附膜和(或)摩擦化学反应膜。

润滑油及减摩剂的氧化解聚对缸套/活塞环摩擦学特性的影响
2001, 21(5):354-357.
[摘要](1099) [PDF 279KB](1975)
摘要:
研究了阶梯升温条件下缸套/活塞环的摩擦学特性,并分别采用FT-IR、Laser-Raman谱仪及X射线光电子能谱仪对摩擦磨损过程中润滑油及减摩剂(MoDTC)的摩擦化学变化进行了分析。结果表明,基础油和含MoDTC的润滑油均可以保证摩擦副在较高温度下具有相对较低的摩擦系数,在阶梯升温过程中,摩擦系数曲线上出现μ值显著下降的峰谷,其特点与油样类型有关,分析认为墚采用含MoDTC的油样润滑时,摩擦系数曲线上出现的低温峰从主要与MoDTC在摩擦磨损过程中分解成MoS2有关;而高温峰谷的出现既取决于润滑油裂解为石墨碳的程度,也与MoDTC的存在有关。

几种内燃机磨合油的摩擦学性能评价及在缸套和活塞环摩擦副上的应用
2001, 21(5):358-361.
[摘要](1405) [PDF 293KB](1924)
摘要:
在分析内燃机缸套和活塞环摩擦副的运行环境和运行机制的基础上,针对内燃机频繁出现的缸套和活塞环摩擦副擦伤现象,研制出了2种内燃机磨合油,在四球摩擦磨损试验机上评价了其磨合效果,采用扫描电子显微镜对磨合表面进行了形貌观察,并通过热分析考察了其热稳定性和热氧化安定性,结果表明,在物理化学指标符合内燃机油的前提条件下,所研制的2种磨合油的承载和抗磨能力较高,经其磨合后的缸套-活塞环表面光滑,磨合效果良好,两种磨合油的热稳定性和热氧化安定性亦较坑,是潜在的优良的内燃机磨合油。

矿井提升机用提升钢丝绳的微动磨损行为研究
2001, 21(5):362-365.
[摘要](1143) [PDF 318KB](1789)
摘要:
以 6× 19点接触式提升钢丝绳为研究对象 ,将钢丝绳中钢丝的微动损伤过程进行实验室模型化 ,设计制造了钢丝微动磨损试验机 ,并对钢丝试样的微动磨损行为进行了实验研究 ,考察了载荷、循环次数和振幅等对钢丝试样磨损深度的影响 .结果表明 ,钢丝试样的微动磨损深度随载荷、循环次数和振幅的增大而增大 ,在不同磨损工况下钢丝试样磨损率不同 .对钢丝试样的磨损表面形貌进行观察分析发现 ,在微动磨损过程中磨损机制随着微动试验条件而变化 ,而磨损机制在一定程度上反映了钢丝试样的磨损状况

硫代钼酸镍作为油品添加剂的尺寸效应和摩擦学性能
2001, 21(5):366-370.
[摘要](1255) [PDF 338KB](1704)
摘要:
用水溶液法、高能球磨法和乳状液相转移法制备出颗粒尺寸分别为微米和纳米量级的硫代钼酸镍粉末,研究了粉末粒径大小与其在润滑油中分散稳定性的关系和作为油品添加剂从室温到高温的摩擦学性能,结果表明:硫代钼酸镍粉末粒径对其在油品中的分散稳定性和摩擦学性能有明显影响,当粉末粒径变小时,其分散稳定性可提高48倍,在四球试验机上测定的pB值提高约3.3倍,磨斑直径WSD值降低三分之二,在室温到高温的销《盘摩擦磨损试验中,摩擦系数最多可降低70%左右;其降低程度与摩擦副配副及其表面粗糙度有关。

碳纤维增强铜基复合材料自润滑轴承的设计准则
2001, 21(5):371-374.
[摘要](1002) [PDF 276KB](1649)
摘要:
根据均匀设计原理,对碳纤维增强铜基复合材料的磨损试验参数予以科学排列,不仅减少了试验次数,而且提高了试验数据统计结果的可靠性,同时,引入可靠性技术,建立了自润滑轴承在不同临界磨损率下材料的可靠度-压强-速度曲线及其计算方法,为碳纤维增强铜基复合材料自润滑轴承的设计提供依据。

钢轨短波波磨的产生机理
2001, 21(5):375-378.
[摘要](1451) [PDF 287KB](1895)
摘要:
通过对轮-轨系统进行动力学分析,指出高频率的能量传播主要集中于轮轨之间,在对轮-轨系统进行有限元分析的基础上,研究了轨道的受力情况和摩擦系数对应力分布的影响。讨论了轨道的弹塑变形和安定极限。

高速极重载热弹流润滑分析
2001, 21(5):379-384.
[摘要](1199) [PDF 356KB](2006)
摘要:
求出了高速极重载工况下线接触热弹性流体动力润滑问题的数值解,并对摩擦副进行了应力分析。指出粘度高和粘压系数大的润滑油虽可增加油膜厚度,但亦会加速表面的疲劳磨损。

四瓦可倾瓦径向滑动轴承动力特性的实验研究
2001, 21(5):385-389.
[摘要](1459) [PDF 221KB](2649)
摘要:
采用在线分析方法考察了300MW汽轮发电机可倾瓦轴承的静、动力特性,探讨了载荷、轴颈转速以及动态激振力频率等参数变化对可倾瓦轴承的静、动态性能的影响,比较试验结果与理论计算结果发现,在不同频率激振力作用下,理论计算所得到的可倾瓦轴承动特性参数与试验结果有较大的差异。

粘结剂特性对填充树脂复合材料摩擦学性能的影响
2001, 21(5):390-392.
[摘要](1344) [PDF 284KB](1590)
摘要:
采用酚醛树脂、丁腈橡胶改性酚醛树脂和聚四氟乙烯(PTFE)作为粘结相,通过填充一定配比的石墨、焦炭及碳黑制备了3种树脂基复合材料电刷试样,并在MM-200型摩擦磨损试验机上对比考察了复合材料试样与铜对摩时的摩擦磨损性能,结果表明,与未改性的酚醛树脂基复合材料相比,改性酚醛树脂基复合材料由于韧性提高和硬度降低,因而磨损加剧;但相应的偶件铜环的磨损有所减轻,PTFE基复合材料具有良好的综合性能,偶件铜环的磨损亦较小,因此是一种潜在的高性能电刷复合材料。

一种高比压润滑涂层的研制及其摩擦学性能研究
2001, 21(5):393-395.
[摘要](1321) [PDF 235KB](1658)
摘要:
利用粘结剂共混改性和填料复合等技术研制了一种润滑涂层,该涂层适用于高比压、低速度下的滑动和滚动摩擦部件,具有良好的摩擦磨损性能,与同类产品相比,该润滑涂层能够随1500-2000MPa的高比压,并具有低摩擦、长寿命及良好的储存稳定性和耐温性等特点,已成功应用于国家某重点工程的零部件上。

无磨损摩擦的原子理论
2001, 21(5):396-400.
[摘要](1278) [PDF 305KB](1770)
摘要:
对描述原子级光滑表面之间的无磨损界面摩擦的微观过程的2个理论模型进行了综述,探讨了Frenkel-Kontorova(FK)模型的非线性静态和动态性质的复杂性,根据FK模型,静态特性在很大程度上依赖于表面晶格常数间的公度性,而动态特性则可分为周期解、准周期解和混沌解加以讨论。

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