2004年24卷4期

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激光织构仿生非光滑表面抗磨性能研究
2004, 24(4):289-293.
[摘要](1287) [PDF 408KB](1957)
摘要:
采用激光织构技术在材料表面形成4种仿生非光滑表面形态,分析了织构表面金相组织结构,考察了其抗磨性能.结果表明,材料表面经激光织构处理后形成了微细的硬质金相组织,这有利于提高表面的抗磨性能;而将这种激光表面织构技术用于仿生非光滑表面形态,可以进一步提高表面的抗磨性能;其中经激光织构处理的鳞片形非光滑表面的抗磨性能最佳。

含膦酸酯官能团离子液体对钢/铝摩擦副的润滑作用研究
2004, 24(4):294-298.
[摘要](1304) [PDF 395KB](1751)
摘要:
合成了3种新型1-(O,O-二乙基膦酰丙基)-3-烷基咪唑六氟磷酸盐离子液体,采用SRV型摩擦磨损试验机评价了所制备的离子液体作为润滑剂对钢/铝摩擦副摩擦学性能的影响,并探讨了其润滑机理.结果表明,所合成的离子液体作为润滑剂对钢/铝摩擦副具有优良的润滑作用,摩擦系数低,抗磨性能优良.表面分析结果表明含膦酸酯官能团的离子液体在摩擦副接触表面形成化学吸附边界润滑膜,从而有效地起到抗磨和提高承载能力的作用.

碳纳米管-聚丙烯酸乙酯复合乳液的制备及其润滑性能研究
2004, 24(4):299-303.
[摘要](1045) [PDF 368KB](1527)
摘要:
采用乳液聚合方法合成了碳纳米管一聚丙烯酸乙酯(CNTs—PEA)复合乳液;采用JEM100XI型透射电子显微镜(TEM)观察了复合乳液的微观形貌;采用MQ-800型四球摩擦磨损试验机和MM-200型环一块摩擦磨损试验机考察了CNTs—PEA复合乳液作为水基润滑添加剂的摩擦学性能;并采用JSM-35型扫描电子显微镜(SEM)分析了磨斑表面.结果表明,CNTs—PEA复合乳液在极低浓度下即可有效地提高水基液的承载能力和抗磨性能.

等离子体沉积碳氟聚合物薄膜的纳米摩擦性能研究
2004, 24(4):304-307.
[摘要](1101) [PDF 357KB](1712)
摘要:
利用原子力显微镜研究了感应等离子体刻蚀加工过程中单晶硅表面形成的不同厚度的碳氟聚合物薄膜的纳米摩擦特性,并针对几种不同的摩擦模式探讨了原子力显微镜探针在不同厚度的碳氟聚合物薄膜表面的摩擦行为.结果表明,同硅基体相比,聚合物薄膜的摩擦力信号明显较弱,薄膜的纳米摩擦特性同其厚度密切相关;碳氟聚合物薄膜在同Si3N4针尖接触过程中可向针尖表面转移,从而对针尖起修饰作用,以减轻微观摩擦磨损.

渗氮活塞环表面磁控溅射MoN涂层的摩擦学性能
2004, 24(4):308-312.
[摘要](910) [PDF 418KB](1480)
摘要:
利用磁控溅射方法在渗氮活塞环基体上沉积了厚约4btm的MoN涂层;以GF-3等级的全配方发动机油作为润滑剂,采用SRV型高温摩擦磨损试验机对比考察了沉积MoN涂层前后渗氮活塞环的摩擦学性能.结果表明,沉积MoN涂层后摩擦系数较低且较快达到稳定状态;与此同时,活塞环和缸套磨损大幅减小.其原因在于硬度很高的MoN涂层不易产生磨粒,且同缸套试样具有良好的匹配性能.

火焰喷涂PA1010涂层的制备及其摩擦学性能研究
2004, 24(4):313-317.
[摘要](1119) [PDF 395KB](1869)
摘要:
利用火焰喷涂技术在45^#钢表面制备了尼龙1010(PAlOlO)涂层;采用傅立叶转换红外光谱仪和X射线衍射仪分析了涂层的化学及晶体结构特征;采用MM-200型摩擦磨损试验机考察了涂层同不锈钢配副时的滑动摩擦磨损特性;并基于涂层及偶件磨损表面形貌扫描电子显微分析探讨了涂层的磨损机理.结果表明,PA1010原料粉末在热喷涂过程中未发生明显的降解与氧化;PA1010涂层同不锈钢配副时的摩擦磨损性能同载荷密切相关,这是由于载荷影响其向偶件磨损表面转移及成膜所致;PA1010涂层在较低载荷下同不锈钢配副时主要发生轻微粘着磨损,在较高载荷下则主要发生严重粘着磨损及塑性变形.

稀土对Fe基合金激光熔覆层抗磨性能的影响
2004, 24(4):318-321.
[摘要](1109) [PDF 220KB](1651)
摘要:
在Fe基合金粉末中引入La2O3,通过激光熔覆得到了同基材结合良好的熔覆层,用扫描电子显微镜观察了稀土含量对熔覆层组织形貌的影响,用显微硬度计测量了熔覆层的硬度分布,并采用MM-200型摩擦磨损试验机考察了不同熔覆层在干摩擦条件下的摩擦磨损性能.结果表明,引入稀土有利于促进晶粒细化,提高熔覆层的组织均匀性及表面硬度,从而改善熔覆层的摩擦磨损性能.

冷阴极离子镀TiN薄膜的空蚀磨损特性研究
2004, 24(4):322-325.
[摘要](1103) [PDF 329KB](1534)
摘要:
采用自制磁致伸缩式空蚀磨损试验机考察了冷阴极离子镀TiN薄膜的空蚀磨损性能,分析了TiN镀层的空蚀磨损过程及机理,探讨了TiN镀层硬度和厚度对其空蚀磨损性能的影响.结果表明:TiN镀层具有优异的抗空蚀磨损性能;其空蚀磨损过程可以划分为孕育、镀层磨损、混合磨损及基体磨损等4个阶段;空蚀磨损从软质点开始,软质点剥落形成凹坑,凹坑边缘发生剥落或断裂;TiN镀层的抗空蚀磨损性能随其硬度和厚度增加而提高.

单晶硅滑动磨损性能及其相变研究
2004, 24(4):326-331.
[摘要](1196) [PDF 468KB](1705)
摘要:
考察了单晶硅在室温和低接触应力条件下的摩擦磨损行为随速度的变化情况.结果表明,单晶硅的摩擦系数和磨损率随滑动速度的提高而呈现降低趋势;单品硅在低速、短滑动时间下的磨损表面形貌特征以微断裂为主,并伴有一定程度的塑性变形;随着滑动时间的延长,塑性变形特征逐渐减弱,塑性变形同具有金属延性特征的p—Sn(简称si—II)相密切相关,Si—II在滑动过程中可转变为体心立方结构(简称Si-III)、斜方六面体结构(简称Si—XII)和非晶硅相;在高速条件下,单晶硅磨损表面呈现微断裂和较弱的塑性变形特征;尽管通过Raman分析证实磨损表面存在si—III相,但其对磨损机制的影响有待于进一步研究.

纳米磨料对硅晶片的超精密抛光研究
2004, 24(4):332-335.
[摘要](1342) [PDF 303KB](1809)
摘要:
采用均相沉淀法制备了纳米CeO2和纳米Al2O3超细粉体,将所制备的超细粉体配制成抛光液并用于硅晶片化学机械抛光,考察了纳米磨料对硅晶片抛光效果及抛光机理的影响.结果表明,纳米CeO2磨料的抛光效果优于纳米Al2O3磨料,采用纳米CeO2磨料抛光硅晶片时可以得到在1μm×1μm范围内微观表面粗糙度Ra为0.089nm的超光滑表面,且表面微观起伏较小.

钢纤维对铜基金属陶瓷摩擦材料力学和摩擦学性能的影响
2004, 24(4):336-340.
[摘要](1190) [PDF 364KB](1628)
摘要:
研究了钢纤维含量及长径比对汽车离合器用Cu基金属陶瓷摩擦材料硬度、力学性能及摩擦磨损性能的影响.结果表明,钢纤维同Cu基体结合良好,钢纤维可增加金属陶瓷的硬度和弯曲强度;钢纤维含量及长径比对Cu基金属陶瓷摩擦材料的摩擦磨损性能具有明显影响;随着钢纤维含量和长径比的增大,摩擦系数对比压的敏感性减弱;当钢纤维含量为10%~30%时,长径比较大的SF-1钢纤维增强Cu基金属陶瓷摩擦材料的综合摩擦磨损性能较优,相应的偶件磨损较轻微.

AZ91镁合金及其Al2O3纤维-石墨颗粒混杂增强复合材料的滑动摩擦磨损性能研究
2004, 24(4):341-345.
[摘要](1071) [PDF 372KB](1903)
摘要:
利用挤压铸造法制备了单-A12O3短纤维增强及A12O3短纤维一石墨(Gr)颗粒混杂增强AZ91镁合金复合材料,考察了镁合金及其复合材料的滑动摩擦磨损性能.结果表明,复合材料的耐磨性能优于基体合金,其中单一A12O3短纤维增强复合材料的耐磨性能更优,而混杂Gr颗粒的复合材料在磨损表面不能形成自润滑薄膜,故不能改善镁基复合材料在滑动干摩擦条件下的摩擦磨损性能.基体合金和单一A12O3短纤维增强复合材料的主要磨损机制为犁削磨损,而A12O3-Gr颗粒混杂增强复合材料的主要磨损机制为犁削和剥层破坏.

B4C/(W,Ti)C陶瓷喷砂嘴冲蚀磨损机理研究
2004, 24(4):346-350.
[摘要](1128) [PDF 365KB](1583)
摘要:
采用热压烧结工艺制备了B4C/(W,Ti)C陶瓷喷砂嘴;采用SiC、白刚玉和棕刚玉磨粒对所制备的喷砂嘴进行冲蚀试验,在应力分析基础上探讨了陶瓷喷砂嘴的冲蚀磨损机理,结果表明:B4C/(W,Ti)C陶瓷喷砂嘴的冲蚀率随着磨粒硬度和粒度的提高而增大;喷砂嘴入口磨损最严重,出口次之,而中间区域磨损相对较轻;相应的应力分析结果同试验结果相吻合;以棕刚玉作为冲蚀磨料时,B4C/(W,Ti)C陶瓷喷砂嘴主要呈现应力疲劳断裂冲蚀特征,而以白刚玉和SiC作为冲蚀磨料时,喷砂嘴入口处主要呈现脆性断裂冲蚀特征,中问区域则主要呈现应力疲劳断裂冲蚀特征。

AZ91D镁合金滑移区域微动磨损机理研究
2004, 24(4):351-354.
[摘要](1011) [PDF 245KB](1596)
摘要:
采用Deltalab-Nene7型电液伺服式微动磨损试验机研究了AZ91D镁合金在滑移区域的微动磨损机理;采用光学显微镜和扫描电子显微镜分析了微动磨损表面形貌.结果表明:镁合金的微动过程可以划分为4个阶段,镁合金的摩擦系数变化规律、微动损伤机制、微动损伤表面形貌及磨屑剥离机制等随微动磨损阶段的不同亦有所不同;镁合金微动磨屑主要由金属镁以及镁、铝和锌的氧化物组成.

钢丝的微动磨损及其对疲劳断裂行为的影响研究
2004, 24(4):355-359.
[摘要](1257) [PDF 354KB](1722)
摘要:
采用自制的钢丝微动磨损试验机考察了钢丝的微动摩擦磨损性能,随后将经过一定时间微动磨损试验后的钢丝试样在液压伺服疲劳试验机上进行拉一拉疲劳试验,进而探讨了微动摩擦系数和微动磨损深度随微动磨损试验时间和接触载荷的变化关系;并利用扫描电子显微镜分析了试样磨痕和磨屑的表面形貌.结果表明,在较大的微动振幅下,钢丝的微动摩擦系数变化幅度不大,微动磨损深度随微动磨损试验时间和接触载荷的增加而增大;微动磨损试验后钢丝试样的疲劳寿命同磨损深度成反比关系;可以将疲劳断口划分为4个区域,其同钢丝试样的疲劳断裂过程相对应.

Si3N4陶瓷电化学研磨特性及机理分析
2004, 24(4):360-363.
[摘要](1025) [PDF 249KB](1835)
摘要:
采用自制的全程方向渐变型恒速平面研磨试验机考察了Si3N4陶瓷球在水基介质润滑下同灰铸铁HT250和45#钢配副时的电化学研磨特性,分析了外加电压对摩擦磨损性能的影响机理;并采用扫描电子显微镜和原子力显微镜分析了外加电压极性对Si3N4陶瓷球摩擦磨损性能的影响.结果表明,对金属盘施加正向电压导致Si3N4陶瓷球磨痕明显增大,而摩擦系数基本保持不变;施加反向电压则可使摩擦系数及Si3N4磨痕明显减小;在对比分析基础上筛选得到了兼具较高研磨效率和良好研磨表面质量的优化研磨方案,可用于Si3N4陶瓷高效研磨.

基于振动监测的静载荷滑动轴承接触摩擦故障诊断实验研究
2004, 24(4):364-368.
[摘要](1159) [PDF 230KB](2177)
摘要:
采用静载荷滑动轴承试验台模拟轴颈-轴承从液体润滑状态逐步向干摩擦状态过渡时的接触摩擦故障的发生和发展过程,进而利用振动信号诊断滑动轴承的接触摩擦故障;通过对特征参数进行归一化处理得到无量纲特征参数,进而通过无量纲特征参数的适当数学组合得到无量纲诊断准则,并探讨了无量纲诊断准则的适用性.结果表明:利用所得到的无量纲诊断准则进行轴颈-轴承接触摩擦故障诊断时无须建立用于模式识别的标准模,可实现快捷方便的故障诊断;无量纲诊断准则对工况不敏感,而对故障更敏感,适用于可变工况下滑动轴承的故障诊断,且诊断成本较低.

PG-2齿轮油复合剂的摩擦学性能研究
2004, 24(4):369-372.
[摘要](1099) [PDF 253KB](1632)
摘要:
研制了同商用齿轮油添加剂Hitec343具有相似结构和组成的PG-2复合剂;通过热重分析考察了所研制的PG-2复合剂的热稳定性能;利用红外光谱分析考察了其化学结构特征;采用四球摩擦磨损试验机考察了其极压抗磨性能,并采用扫描电子显微镜分析了钢球磨损表面形貌.结果表明,所研制的PG-2复合剂具有优良的极压抗磨性能、防锈性能、防腐蚀性能及热稳定性,其总体性能同国外同类复合剂产品相当,而极压性能优于国外同类复合剂.

磨料磨损工作系统与耐磨料磨损材料数据库
2004, 24(4):373-377.
[摘要](1316) [PDF 340KB](1686)
摘要:
从非平衡系统和不可逆过程热力学出发,基于体系同周围环境的联系与交互作用,研究了磨料磨损工作系统的开放性、复杂性和远离平衡态的特征;结合负熵流分析,揭示了材料磨料磨损过程不可逆的特点、不同性质总熵变,以及磨损工作状态特征、出现耗散结构的可能性及其主要结构形式;进而构筑了磨料磨损工作系统和具有多种功能的耐磨料磨损材料数据库,并分析了其特点.结果表明,所建立的数据库具有多方位查询和选材等多种功能.

镍钛记忆合金自补偿磨粒磨损性能研究
2004, 24(4):378-381.
[摘要](1144) [PDF 209KB](1802)
摘要:
研究了高临界温度镍钛记忆合金一维自补偿磨粒磨损特性.结果表明,在一定温度下,镍钛记忆合金在摩擦过程中具有形状恢复能力,从而产生一维磨损自补偿作用.超弹状态镍钛记忆合金具有热弹性马氏体相变、高阻尼、应力感生马氏体、超弹性、高应变硬化指数和时效弥散析出强化等特性,这使得硬度较低的镍钛合金的耐磨性能远优于硬度较高的淬火45#钢.利用超弹状态镍钛记忆合金的磨损自补偿作用可望开发出新型抗磨形状记忆合金产品.

单晶硅表面改性及其微观摩擦学性能研究进展
2004, 24(4):382-385.
[摘要](1171) [PDF 276KB](2088)
摘要:
评述了单晶硅表面改性及其微观摩擦磨损性能研究现状和进展,就单晶硅微观机械性能和摩擦磨损性能、单晶硅表面沉积薄膜和氧化层的微观机械和摩擦学性能及硅材料表面离子注入和表面纳米化等相关研究进行了归纳总结;指出应当继续深化硅材料表面改性技术及改性层微观摩擦学性能的研究,特别是应当加强硅材料表面离子注入及表面纳米化的研究,从而满足MEMs/NEMs等高技术领域的应用和发展需要.

征稿简章
2004, 24(4):386-386.
[摘要](815) [PDF 0KB](188)
摘要:
《摩擦学学报》是由中国科学院兰州化学物理研究所主办、科学出版社出版并向国内外公开发行的覆盖摩擦学各分支学科的综合性学术期刊,主要报道摩擦学设计、摩擦力学、摩擦化学、摩擦学材料、摩擦学表面工程、特殊工况下的摩擦学、摩擦学测试技术与设备及摩擦学系统工程与应用等重要的基础研究和应用研究新成果,读者对象主要是从事摩擦学研究和新材料研制的中高级专业人才及大学有关专业的教学人员和本科高年级以上专门人才等.《摩擦学学报》是《中国科学引文数据库(CSCD)》首批收录的期刊之一,已连续三版被列入《中文核心期刊要目总览》,…

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