2001年21卷6期

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摩擦学学报第21卷(2001年第1~6期总第81~86期)总目次
2001, 21(6).
[摘要](885) [PDF 0KB](180)
摘要:
研究论文金刚石砂轮与花岗石摩擦界面能量传输特征的实验研究徐西鹏 ,MAL KIN S  1(1)………………………离子注入对 Si O2 表面非晶碳薄膜的化学状态及摩擦学性能的影响   …………………………………… 徐 洮 ,杨生荣 ,齐尚奎 ,吕晋军 ,薛群基  1(6 )……………………………………………………………氮及钛等离子体基离子注入铝合金表面改性层的摩擦磨损性能研究廖家轩 ,夏立芳  1(10 )………………多弧离子镀硬质膜的抗空蚀性能研究潘国顺 ,杨文言 ,邵天敏 ,王义民  1(15 )………………………………外加极化电位对 316 L不…

纳米Si_3N_4填充聚双马来酰亚胺摩擦磨损性能研究
2001, 21(6).
[摘要](1401) [PDF 0KB](229)
摘要:
采用浇铸成型法制备纳米 Si3 N4颗粒填充聚双马来酰亚胺复合材料 ,考察了纳米 Si3 N4质量分数分别为 0 .5 %、1.0 %、1.5 %及 2 .0 %的复合材料的摩擦学性能 ,并用扫描电子显微镜对磨损表面形貌和磨屑进行了分析 .结果表明 ,纳米 Si3 N4颗粒对聚双马来酰亚胺的摩擦磨损性能具有明显的改性作用 ,尤其是当纳米 Si3 N4的质量分数为 1.5 %时 ,复合材料的摩擦磨损性能最佳 ,摩擦系数降为 0 .2 5 ,磨损率降低 72 %

单晶硅表面全氟聚醚润滑膜的制备及摩擦特性研究
2001, 21(6):401-404.
[摘要](1239) [PDF 273KB](1833)
摘要:
利用浸涂技术在单晶硅基片上成功地制备出极性全氟聚醚润滑膜,在DF-PM型动-静摩控系数精密测定装置上考察了润滑膜的摩擦特性,并采用接触角测定仪和X射线光电子能谱仪对润滑膜的表面性质和化学状态进行了表征。结果表明,与基片相比,经烘烤处理后的全氟聚醚润滑膜同钢对摩擦系数显著降低,经60次摩擦后,摩擦系统迅速增大到0.22左右,此时润滑膜被磨穿;此后摩擦系数缓慢增加,当摩擦次数达到200次左右时,摩擦系数稳定于0.42附近,低于单晶硅片相应的摩擦系数,这可能是由于基片表面的全氟聚醚在滑动过程中向钢球表面发生转移所致。

时效处理对低溶质Cu—Cr—Zr合金力学和电滑动磨损性能的影响
2001, 21(6):405-409.
[摘要](1033) [PDF 263KB](1669)
摘要:
在销-盘式摩控擦磨损试验机上进行了Cu-Zr-Zr合金的电滑动摩擦磨损试验,考察了时效处理对其力学和电磨损性能的影响,并采用扫描电子显微镜对其磨损表面进行观察分析,结果表明:Cu-Cr-Zr合金的损随时效温度的升高逐渐降低,在500℃时达到最低值;随着时效温度的进一步升高,磨损率又开始增大,在电流作用下,合金的磨损机制主要有粘着磨损、磨粒磨损与电侵蚀磨损,在相同的摩擦磨损试验条件下,Cu-Cr-Zr合金的耐磨损性能明显优于Cu-Ag合金。

W6Mo5Cr4V2钢氮离子注入表面改性层的摩擦学性能
2001, 21(6):410-415.
[摘要](1143) [PDF 256KB](1922)
摘要:
对 W6 Mo5 Cr4V2钢进行氮离子注入 ,用销 -盘式摩擦磨损试验机考察了钢表面注入改性层的摩擦磨损性能 ;用扫描电子显微镜、俄歇电子能谱仪及微区 X射线衍射仪等考察了改性层的相组成、氮元素沿注入层深度方向的浓度分布及磨损机理 .结果表明 ,离子注入处理后钢表面显微硬度提高、残余压应力增大、表面粗糙度降、注入层中形成了大量细小弥散分布的硬质析出相ε- Fe2 - 3 N、Cr N及β- Cr2 N等 ,从而改善了材料的摩擦学性能 ,并导致磨损机理发生变化 .正交试验结果表明 ,氮离子注入对 W6 Mo5 Cr4V2钢摩擦学性能的改善程度与注入能量和注入剂量不成正比 ,注入参数存在最佳值 ,最佳注入能量为 10 0 ke V,注入剂量为 4× 10 1 7ions/cm

表面修饰硼酸盐润滑油添加剂的摩擦化学作用机制
2001, 21(6):416-420.
[摘要](1111) [PDF 316KB](1741)
摘要:
采用X射线光电子能谱仪研究了表面修饰硼酸盐润滑油添加剂在钢球表面形成的表面膜的元素组成和化学状态,并考察了摩擦化学反应膜的结构和化学作用机制,结果表明:在不同油润滑条件下,硼酸盐润滑油添加剂均与钢球磨损表面发生了相互作用,并形成主要由吸附膜和摩擦化学反应膜组成的复杂表面膜;摩擦化学反应膜中所含元素的化学状态及其含量的试验负荷有关,且沿反应膜深度方向而变化,即由表及里,Fe与B、N及O等形成的无机化合物的含量逐渐增加,而有机化合物的含量逐渐降低。

Ag掺杂ZnO体系中缺陷和电子转移对其高温摩擦学特性的影响研究
2001, 21(6):421-424.
[摘要](1135) [PDF 284KB](1766)
摘要:
考察了Ag/ZnO体系在退火处理后的物理和化学变化,并同其用作金属/陶瓷摩擦副润滑剂时的摩擦-温度特性进行了关联。结果表明:经200℃和400℃退火处理后,Ag和Zn的结合能值均发生较大的化学位移;而经100℃和300℃退火处理后Ag和Zn的化学状态无明显变化;当Ag掺杂ZnO粉末用作β-Sialon/高速多摩擦副润滑剂时,其摩擦-温度特性曲线在200℃和400℃均出现极小值,分析结果表明:Ag/ZnO体系中的缺陷和电子转移与其摩擦-温度特性密切相关。

金属往复滑动摩擦振动形成机理的实验研究和分析
2001, 21(6):425-429.
[摘要](1124) [PDF 230KB](1914)
摘要:
在材料试验机上对小位移(位移幅值≤5mm)金属往复滑动摩擦振动了实验研究,测量了滑动过程中摩擦试件振动的加速度及摩擦力,分析结果表明,除摩擦系数和相对滑动速度以外,静摩擦系数的变化时间参数τ对摩擦振动影响较大,同时还提出了时间参数τ对摩擦振动影响的理论解释,并在专门设计的试验装置上进行了验证。

油润滑条件下弹性金属塑料复合材料的摩擦磨损特性研究
2001, 21(6):430-433.
[摘要](1034) [PDF 312KB](1739)
摘要:
在MPA-2000型盘销式摩擦磨损试验机上评价了油润滑条件下弹性金属塑料复合材料与钢对摩时的摩擦学特性,用扫描电子显微镜观察试样磨损表面形貌并分析其摩损机理,并在试验基础上建立了弹性金属塑料材料与钢对摩时的等摩损率图。结果表明:在低载荷条件下摩擦系数较高,随着载荷数升高摩擦系数降低;当滑动速度小于3.52m/s时,摩擦系数基于稳定在0.030;弹性金属塑料材料的磨损率随滑动速度和载葆的升高而增加,结合等磨损率图分析发现,当载荷小于1515N而滑动速度小于3.52m/s时,弹性金属塑料复合材料的磨损率相对较低;当滑动速度泪地3.52m/s时,弹性金属材料的磨损机理以微切削、挤压变形和犁沟磨损为主,在摩擦副两表面形成转移-依附物;当滑动速度为5.24m/s时,弹性金属塑料材料的磨损以表层软化和熔融为主要特征,所建立的等磨损率图对弹性金属塑料材料的使用有一定的指导作用。

变质中锰钢的塑变磨损
2001, 21(6):434-438.
[摘要](1090) [PDF 255KB](1733)
摘要:
采用由Nb、N、RE、Si及Ca等组成的复合变质剂,制备了高耐磨、高强度及高韧性的中锰钢,考察了所制备的中锰钢的机械性能和摩擦磨损性能,结果表明,变质中锰钢的耐磨性是中锰钢的1.92倍,强度是中锰钢的1.45倍,韧性是中锰钢的3.63倍,运用弹塑性力学计算和扫描电子显微镜,分析了变质中锰钢的塑变磨损机理,建立了变质中锰钢的耐磨性与屈服强度的关系,经验证,理论计算结果与试验结果基本一致。

边界润滑条件下天然橡胶—钢磨损机理的研究
2001, 21(6):439-442.
[摘要](1120) [PDF 231KB](1558)
摘要:
研究了边界润滑条件下天然橡胶磨损20^#钢的机理,采用扫描电子显微镜和X射线光电子能谱仪分析了钢和橡胶的磨损表面形貌、元素含量和化学状态,用镜面全反射傅立叶红外光谱仪分析了磨损表面官能团的变化,结果表明:20^#钢被天然橡胶磨损的物理过程为磨粒磨损(微切削);20^#钢被天然橡胶磨损的化学机制包括钢本身的氧化(主要氧化产物为Fe2O3、FeO和Fe3O4),钢氧化物与天然橡胶大分子链间的反应,钢氧化物与氧化的矿物油烷烃链间的反应以及与矿物油中S元素间的反应,基信要反应产物为含有Fe-C的钢-聚合物以及含有Fe-O的聚合物。

刹车速度对C/C复合材料制动摩擦性能的影响
2001, 21(6):443-447.
[摘要](1369) [PDF 330KB](1754)
摘要:
在MM-1000型摩擦磨损试验上考察了碳布叠层结构的C/C复合材料在不同速度下的制动摩擦磨损行为,并用扫描电子显微镜观察分析了试样磨损表面形貌,结果表明:随着刹车速度的增大,摩擦系数增大,在20-25m/s速度范围出现峰值;当刹车速度增大至28-30m/s时,摩擦系数仍保持较高,体现了优良的高能摩擦特性;磨损量在低速时较小,当刹车速度大于15m/s,磨损量迅速增大,低速时磨损表面由一层薄的磨屑层所覆盖,当速度大于15m/s,大量的磨屑形成一层较厚的磨屑层,高速时由于剧烈的氧化和剪切作用,很多基质碳被氧化剥落,炭纤维被磨断、拔出,使磨损增大。

碳纤维毡增强铝基复合材料的摩擦磨损性能研究
2001, 21(6):448-451.
[摘要](966) [PDF 271KB](1911)
摘要:
采用压挤渗透工艺制备了新型碳纤维毡增强铝基复合材料,在MG-2000型高速高温摩擦磨损试验机上考察了其摩擦磨损性质,结果表明:碳纤维毡增强铝基复合材料的摩擦磨损特性明显估于基体合金;复合材料经历由稳定磨损向严重磨损的转化;在稳定磨损阶段,复合材料的磨损表面存在由金属氧化物和碳膜共同构成的复合固体润滑膜,从而有效地改善复合材料的摩擦磨损性能。

纳米Si3N4填充聚双马亚酰亚胺摩擦磨损性能研究
2001, 21(6):452-455.
[摘要](882) [PDF 272KB](1872)
摘要:
采用烧铸成型法制备纳米Si3N4颗粒填充聚双马来酰亚胺复合材料,考察了纳米Si3N4质量分分别为0.5%、1.0%、1.5%及2.0%的复合材料的摩擦学性能,并且扫描电子显微镜对磨损表面形貌和磨屑进行了分析。结果表明,纳米Si3N4颗粒对聚双马亚酰亚胺的摩擦磨损性能具有明显的改性作用,尤其是当纳米Si3N4的质量分数为1.5%时,复合材料的磨擦磨损性能最佳,摩擦系数降为0.25,磨损率降低72%。

二硅化钼自配副在干摩擦条件下的摩擦学性能研究
2001, 21(6):456-459.
[摘要](1069) [PDF 293KB](1713)
摘要:
在 MM- 2 0 0型摩擦磨损试验机上考察了不同载荷下金属间化合物二硅化钼自配副的干摩擦磨损性能 ,采用扫描电子显微镜和微探针观察与分析了其磨损表面形貌 ,并对材料的摩擦磨损机制进行了探讨 .结果表明 :干摩擦条件下 Mo Si2 自配副在载荷为 5 0~ 10 0 N时具有较好的综合摩擦磨损性能 ,摩擦系数和磨损率分别维持在 0 .11和 6 .0×10 - 5g/ min;随着载荷的增大 ,Mo Si2 自配副的主要磨损机理从塑性变形和疲劳磨损转变为氧化磨损

利用蒙特卡洛方法计算陶瓷刀具磨损可靠性
2001, 21(6):460-464.
[摘要](1147) [PDF 205KB](1652)
摘要:
在连续切削条件下,陶瓷刀具的失效形式是以磨粒磨损为主的摩损失效,其磨损寿命由材料的断裂韧性、硬度和切削过程的参数决定,利用蒙特卡洛方法分别随机生成断裂韧性与硬度的样本值,利用连续车削试验确定切削过程参数,将得到的样本值与切削参数相结合可计算刀具在相应切削条件下的磨损寿命及其可靠性,计算结果表明:陶瓷刀具的断裂韧对磨损寿命的可靠性影响较为明显,因而可以利用断裂韧性来估算磨损可靠性。

金刚石锯片在锯切过程中的受力与失效分析
2001, 21(6):464-468.
[摘要](1251) [PDF 319KB](1689)
摘要:
对金刚石锯片在锯切过程中的受力及弧区内直接参与切削的金刚石数量进行了测量和估算,并分析了节块表面抛光和微破碎金刚石比例与锯片寿命和效率之间的关系,结果表明:单颗粒金刚石的受力远低于其静压强度;其低强度失效的原因是锯切过程中金刚石晶体内产生的热应力。

高速运动条件下玄武岩摩擦系数的实验研究
2001, 21(6):469-472.
[摘要](1050) [PDF 270KB](1620)
摘要:
在MM-1000型摩擦磨损试验机上采用不同试验条件对玄武岩试件进行了高速摩擦试验研究,结果表明:摩擦表面载荷、运动速度以及摩擦速度以及摩擦表面特性等因素均对摩擦系数产生影响;摩擦系数随载荷的增大呈现减小趋势;对于饱和吸水试件,摩擦系数随运动速度增大持续降低;在其它试验条件下,饱和吸水试件的动摩擦系数比干燥试件明显要低。

有限长大间隙环流中同心转子动特性系数研究
2001, 21(6):473-477.
[摘要](1086) [PDF 321KB](1668)
摘要:
基于作者建立的大间隙环流中转子运动理论模型,用摄动法推导了有限长大间隙环流流场非线性控制方程的零阶和一阶摄动方程,研究了摄动方程的数值求解方法,并用该数值方法深入研究了有限长大间隙环流中同心转子的动特性系数以及壁面粗糙度、入口压力、长径比和入口预旋等参数的影响,研究结果表明,系统参数对有限长大间隙环流中同心转子动特性系数的影响是流体惯性效应、旋流效应、摩擦耗散效应和Lomakin效应综合影响的因素。

热弹流润滑椭圆接触区内表面凹陷现象的研究
2001, 21(6):478-481.
[摘要](938) [PDF 345KB](1515)
摘要:
通过理论分析和光干涉实验 ,考察了纯滑动热弹流润滑椭圆接触区内当卷吸速度与接触椭圆短轴成 0°和 45°角时出现的油膜局部增厚现象 ,即固体表面在接触区出现凹陷的现象 .解释了玻璃盘 -钢滚子接触副表面凹陷的形成原因 ,揭示了凹陷的深度、位置和形状随卷吸速度及接触椭圆短轴夹角的变化规律 .

烷基咪唑四氟硼酸盐离子液作为润滑剂的摩擦学性能
2001, 21(6):482-484.
[摘要](1240) [PDF 236KB](1954)
摘要:
制备了烷基咪唑四氟硼酸盐离子液并考察了其作为钢/钢、钢/铝、钢/铜、钢/单晶硅、钢/陶瓷及陶瓷/陶瓷等摩擦副的润滑剂时的摩擦学性能。结果表明,离子液润滑下的摩擦系数极低,其抗磨摩性能优于膦嗪及全氟聚醚等添加剂,是一种很有前途的多用途润滑剂。

仿生自组装纳米复合薄膜的制备与摩擦行为研究
2001, 21(6):485-487.
[摘要](1141) [PDF 203KB](1666)
摘要:
利用分子自组装法在玻璃表面制备未聚合与聚合(丙烯酸十二醇酯/二氧化硅)有机-无机有序交替的层次纳米复合薄膜,并对其摩擦学行为进行了探讨。结果表明:未聚合或聚合薄膜的结构类似于海洋贝类的贝壳结构,与钢球对摩时都有较好的减摩性,摩擦系仅为0.1;而聚合薄膜的抗磨性能大幅提高,其失效循环次数为未聚合薄膜的6倍。

硅晶体纳米压痕试验与应力场分析
2001, 21(6):488-490.
[摘要](1035) [PDF 250KB](1391)
摘要:
采用纳米压入法测量了4种硅晶体的微压痕特性,讨论了加载过程与卸载过程的特征,分析了硅晶体的纳米压入测量结果,同时计算了硅晶体中的应力分布,计算结果表明,剪应力为硅晶体微薄片剥落失效的原因。

内燃机轴瓦—曲轴轴颈摩擦副摩擦学性能研究
2001, 21(6):491-493.
[摘要](997) [PDF 254KB](1629)
摘要:
介绍了为改善内燃机轴瓦-曲轴轴颈摩擦副摩擦学性能所研制的电刷镀Pb-Sn-Cu三元合金工艺和硫氮钒共渗新工艺,并研究了其摩擦学性能和配副性,试验结果与表面形貌分析结果表明,电刷镀Pb-Sn-Cu合金镀层能有效地提高轴瓦的疲劳强度,硫氮钒共渗层能明显地改善曲轴轴颈的 摩擦学性能,且两种强化具有优异的配副性。

微机电系统的微观摩擦学研究进展
2001, 21(6):494-498.
[摘要](1218) [PDF 156KB](1970)
摘要:
对微机电系统的微观摩擦学研究现状进行了综述,介绍了在微机电系统中摩擦学呈现的各种新特征,以及材料、环境和不同工况条件对微机电系统运行稳定性的影响,从微观摩擦学角度探讨了微机电系统的润滑问题,介绍了表面改性和薄膜润滑等在解决微机电系统润滑问题方面的研究现状,并对相关领域的工作进展进行了总结和展望。

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