2007年27卷6期

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润滑理论研究的进展与思考
2007, 27(6):497-503.
[摘要](1134) [PDF 174KB](2289)
摘要:
全面阐述了润滑理论研究中关于各种润滑状态,包括流体润滑、边界润滑、弹流润滑、薄膜润滑以及混合润滑等的研究进展和存在的问题;并进而就今后的润滑理论研究提出了若干建议.

含纳米添加剂的润滑体系在摩擦过程中的接触电阻研究
2007, 27(6):504-508.
[摘要](937) [PDF 641KB](1572)
摘要:
采用UMT-2型微摩擦磨损试验机考察了4种纳米颗粒LaF3、Ag、SiO2 及Al2O3作为润滑油添加剂在摩擦过程中的接触电阻随时间变化的情况,并由此监测摩擦副表面的成膜状况;采用X射线光电子能谱仪分析4种纳米添加剂润滑下磨损表面典型元素的化学状态,并结合接触电阻测试结果分析纳米油润滑添加剂的润滑机理.结果表明:接触电阻测试能够适时监测添加剂在摩擦副表面的成膜过程,4种纳米润滑油添加剂在边界润滑条件下均能够在磨损表面沉积成膜,其在试验过程中的化学状态没有发生变化,但4种纳米润滑油添加剂在摩擦过程中的成膜性能不同,Ag和LaF3在摩擦过程中的沉积速率、沉积膜厚度及其在摩擦副表面的结合强度优于SiO2和Al2O3.

Mo硫化物/Ti复合薄膜的制备及其环境摩擦磨损性能研究
2007, 27(6):509-514.
[摘要](1163) [PDF 950KB](1495)
摘要:
采用高温硫化处理磁控溅射Mo/Ti金属前驱体薄膜制备Mo硫化物/Ti复合薄膜,采用X射线衍射仪、能谱仪和扫描电子显微镜对复合薄膜的组织结构、化学成分和表面形貌进行分析,采用涂层附着力自动划痕仪和可控气氛球-盘式摩擦磨损试验仪分别测试薄膜与基体的结合力以及摩擦系数,并用扫描电子显微镜观察薄膜的磨损表面形貌,分析其磨损机制.结果表明:硫化温度在450 ℃以上时能够生成较多Mo硫化物,最佳硫化工艺为450 ℃×15 h;提高硫化温度或延长硫化时间均使薄膜的结合力下降;磁控溅射Mo/Ti前驱体复合薄膜经450 ℃×15 h硫化处理后,薄膜中生成复杂的Mo硫化物,形成Mo硫化物/Ti复合薄膜;与纯Mo薄膜硫化后相比,Mo硫化物/Ti复合薄膜具有更高的界面结合力和更优异的摩擦磨损性能.

类金刚石薄膜表面有机单分子薄膜的制备及其摩擦性能研究
2007, 27(6):515-518.
[摘要](1073) [PDF 261KB](1545)
摘要:
采用加热法在类金刚石薄膜表面制备1-十八烯自组装有机单分子薄膜,采用接触角测量仪及傅立叶变换红外光谱仪表征薄膜的结构,在原子力显微镜及UMT-2MT型摩擦磨损试验机上从微观和宏观2个角度考察了薄膜的摩擦性能.结果表明,经过十八烯修饰后,DLC薄膜表面疏水性能提高,摩擦系数明显降低,有利于DLC薄膜在微机电系统中的应用.

滑移区内不同堆焊层熔敷金属的微动摩擦磨损性能研究
2007, 27(6):519-523.
[摘要](1004) [PDF 919KB](1428)
摘要:
采用低氢钠型药皮铬钼钒系堆焊焊条CHR237在45#钢基体上进行手工电弧堆焊,分析不同堆焊层熔敷金属的组织,测试堆焊层熔敷金属的硬度,并对不同堆焊层熔敷金属的微动摩擦磨损性能进行研究.结果表明,基体金属与堆焊层熔敷金属具有类似的摩擦特性,但基体金属的微动磨斑尺寸最大,随着堆焊层数增加,磨斑尺寸逐渐减小,堆焊层熔敷金属的耐磨性能提高.

化学钢化工艺对钢化玻璃耐磨性的影响
2007, 27(6):524-528.
[摘要](1186) [PDF 599KB](1885)
摘要:
采用化学钢化处理工艺对玻璃进行化学钢化处理,化学钢化过程在430~500 ℃的熔融KNO3中于2~8 h下经离子交换处理完成,采用JM-I型漆膜磨耗仪评价化学钢化玻璃的磨损性能,采用光学显微镜对化学钢化玻璃的磨痕表面形貌进行观察,采用CMT5204型电子多功能试验机测定化学钢化玻璃在化学钢化及磨损前后的弯曲强度变化,并结合其磨损量分析其耐磨性.结果表明,在相同摩擦条件(2.5 N,80 s)下,原片玻璃的磨痕数量较多、深度较大,而经化学钢化处理后玻璃表面的磨痕较浅;化学钢化玻璃摩擦后的残余弯曲强度比未摩擦时下降11%左右,而原片玻璃下降约50%,说明化学钢化可以明显改善玻璃的耐磨性.

等径弯角挤压法制备的TiNiFe合金的滑动摩擦磨损性能研究
2007, 27(6):529-533.
[摘要](1088) [PDF 881KB](1316)
摘要:
采用先进的等径弯角挤压工艺制备微米晶TiNiFe合金块体材料,分析经过等径弯角挤压工艺处理后TiNiFe合金的显微组织,测定其显微硬度,并考察等径弯角挤压工艺对TiNiFe合金摩擦磨损性能的影响.结果表明:高温等径弯角挤压处理可以细化TiNiFe合金的微观组织,显著提高其显微硬度和摩擦磨损性能;未经处理TiNiFe合金的磨损表面较为粗糙,沿滑动方向存在较深的犁沟和大块磨粒剥落,呈现出明显的磨粒磨损特征;而经过高温等径弯角挤压处理后,TiNiFe合金的磨损表面较为光滑、平整,呈现出较轻微的磨粒磨损特征.

C/C-SiC复合材料的制备及其湿式摩擦磨损性能研究
2007, 27(6):534-538.
[摘要](917) [PDF 668KB](1523)
摘要:
采用T700炭纤维针刺毡,经超声振动渗硅、化学气相沉积(CVD)、硅化处理及液相浸渍/炭化新工艺制备SiC呈"岛状"分布的C/C-SiC复合材料,利用偏光显微镜和扫描电子显微镜观察其微观组织结构并分析其形成机制,在MM-1000型湿式摩擦磨损试验机上研究C/C-SiC复合材料的摩擦磨损性能.结果表明:在初始转速恒定的条件下,动摩擦系数随制动比压的增加而逐渐减小;当制动比压恒定时,摩擦系数随初始转速的增加呈现出先增大而后降低的趋势;在本文试验条件下,摩擦系数稳定在0.088~0.126之间;在300次磨损试验后,其磨损量检测值为0.

仿生多孔超高分子量聚乙烯的摩擦磨损性能研究
2007, 27(6):539-543.
[摘要](1283) [PDF 503KB](1765)
摘要:
模拟天然关节软骨中"多孔可渗透软垫层"的特征,采用模板-滤取工艺制备具有多孔结构的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)仿生人工软骨材料,采用改进的四球摩擦磨损试验机研究多孔结构和UHMWPE分子量对试样摩擦磨损性能的影响,利用扫描电子显微镜观察多孔材料的表面形貌并分析其磨损机理.结果表明,多孔结构能够提高UHMWPE试样在牛血清润滑条件下的耐磨性.试样的孔隙率约为27%,UHMWPE分子量的改变对试样的失重和孔隙率影响不大,但能够略微降低多孔UHMWPE试样的磨损量.在干摩擦条件下,多孔试样的磨损量比普通试样高66.9%,在牛血清润滑下的磨损量比普通UHMWPE低46.6%.UHMWPE的多孔结构能够提高UHMWPE试样表面的润滑性能,降低其磨损量.

孔隙率对纸基摩擦材料的压缩回弹和摩擦磨损性能影响的研究
2007, 27(6):544-549.
[摘要](1200) [PDF 766KB](1813)
摘要:
研究了孔隙率对1种混杂纤维增强纸基摩擦材料压缩回弹性以及摩擦磨损性能的影响.结果表明:在相同载荷下,随着孔隙率增大,材料的压缩率增加而回弹率降低,随着载荷增加,高孔隙率材料的回弹率先明显增大,而后趋于稳定;在相同比压和转速下,孔隙率越高,材料的摩擦系数越大,随着比压增加,孔隙率高的材料摩擦系数逐渐降低,且不同孔隙率材料的摩擦系数逐渐趋于一致;在连续循环制动时,高孔隙率材料的摩擦系数逐渐降低并趋于稳定.这是由于在较高压力下,高孔隙率材料的孔隙会引起塌陷,使其孔隙率降低,从而影响材料的压缩回弹性和摩擦磨损性能.

碳质双层纸基摩擦材料的摩擦磨损性能研究
2007, 27(6):550-554.
[摘要](1209) [PDF 642KB](1540)
摘要:
采用抄纸工艺制备碳质双层纸基摩擦材料,采用惯量摩擦试验方法研究双层纸基摩擦材料的摩擦磨损性能.结果表明:碳质层的摩擦力矩在制动初期上升较快,中间过渡区平稳,尾部翘起较小;在制动压力小于0.28 MPa时静摩擦系数小于动摩擦系数,且动、静摩擦系数均随制动压力增加而减小;相对纤维层而言,采用碳质层摩擦时摩擦力矩曲线形态更好,连续制动时摩擦系数波动较小,磨损率低且能够有效保护偶件,是1种静/动摩擦系数比较低且适用于高载荷工况条件下使用的摩擦材料.

基于区域分解法的纹理表面流体润滑分析——纹理分布模式的影响
2007, 27(6):555-561.
[摘要](1055) [PDF 862KB](2062)
摘要:
将区域分解法应用于纹理表面的流体润滑计算中,使计算网格数和效率显著提高,为数值模拟表面纹理分布模式对油膜润滑影响提供了有效的计算方法.通过对平板轴承和阶梯轴承表面在多种纹理分布情况下流体动压润滑特性的计算分析,得到提高润滑油膜动压效应的纹理分布模式优化方案,对阶梯轴承表面纹理分布优化过程中3种典型模式进行了定性实验验证.结果表明,流体动压承载能力的计算预测结果与实验测试结果的规律基本吻合.

第五届摩擦学国际会议暨第一届IFToMM摩擦学国际会议通知(第二轮)
2007, 27(6):561-561.
[摘要](825) [PDF 0KB](161)
摘要:

壁面处气泡在静止流场和高速水流中溃灭过程的计算仿真
2007, 27(6):562-566.
[摘要](1187) [PDF 413KB](1675)
摘要:
通过数值仿真计算,模拟近壁面以及附壁面气泡在静止流场和高速水流中的溃灭过程,研究气蚀作用机理.结果表明:气泡与壁面的距离和水流的速度影响其溃灭时间;附壁面气泡在高速水流中完全溃灭的时间最短,而在静止流场中最长,远离壁面将增加气泡的不稳定性;当气泡距离壁面一定距离溃灭时,射流不能直接作用于壁面,壁面承受冲击波的最大压力远小于气泡溃灭中心的压力;当气泡溃灭中心在壁面时,射流直接作用于壁面产生微小而严重的点破坏,而冲击波则使材料产生交变应力,造成环形破坏;当气泡在高速水流中溃灭时将产生逆流斜向射流,这可能是水力机械过流部件产生鱼鳞坑和波纹状破坏的主要原因.

表面粗糙度对螺旋槽干式气体端面密封性能预测与结构优化的影响
2007, 27(6):567-572.
[摘要](990) [PDF 840KB](1618)
摘要:
将螺旋槽干式气体端面密封(S-DGS)的粗糙表面分成软环端表面、硬环端面开槽底面与非开槽表面3个区域,建立粗糙表面S-DGS性能的有限元分析理论模型,采用该模型研究3个区域表面粗糙度对S-DGS性能参数和端面几何结构参数优化的影响.结果表明:在相同工况和表面综合均方根差的条件下,粗糙表面S-DGS的开启力、气膜刚度和摩擦扭矩均大于光滑表面S-DGS,而泄漏量较小;在有关标准范围之内,硬环端面槽底面和软环端面的表面粗糙度对S-DGS的性能参数预测值产生较大影响,而硬环端面表面粗糙度的影响可以忽略;表面粗糙度对S-DGS端面几何结构参数的优化值没有影响.研究结果对S-DGS性能的正确预测和结构优化设计以及密封的修复工作具有重要的指导意义.

汽车发动机链条的多次冲击磨损特性研究
2007, 27(6):573-577.
[摘要](947) [PDF 572KB](1759)
摘要:
通过发动机总成和汽车道路行驶试验,研究了汽车发动机机油泵链的磨损机制,绘出了汽车链在不同试验工况下的磨损伸长曲线,阐述了汽车链主要零件的循环软化与循环硬化特性,通过微观分析研究了汽车链主要零件的磨损表面形貌和多次冲击疲劳裂纹,通过联结牢固度的压出力试验,分析了汽车链过盈配合零件间的微动磨损现象及其产生的原因.结果表明:销轴和套筒零件表层的裂纹生成、扩展与剥落是汽车链的主要磨损机制;在高载、高速及变速工况下滚子零件产生循环硬化现象,在正常载荷和速度下滚子零件产生循环软化现象;随着载荷和速度的提高,汽车链过盈配合表面的微动磨损加剧.

行波型超声电机定子摩擦材料的研制及其摩擦磨损性能研究
2007, 27(6):578-582.
[摘要](992) [PDF 479KB](1604)
摘要:
针对超声电机的工作特性,以环氧树脂为基体,石墨、三氧化二铝和聚四氟乙烯等为填料,采用粘涂法研制出行波型超声电机定子用摩擦材料,与同种转子摩擦材料进行了对比试验研究.结果表明:所研制的定子摩擦材料在Φ60超声电机中具有良好的机械特性,工作频率明显变宽,半峰宽提高2倍左右,可以提高电机的工作稳定性;随着预压力增加,定子摩擦材料在超声振动条件下的摩擦系数降幅变小,其磨损机制主要为粘着磨损和疲劳磨损.

牙科用抗菌性金属烤瓷材料的摩擦磨损性能研究
2007, 27(6):583-587.
[摘要](1214) [PDF 668KB](1564)
摘要:
采用口腔烤瓷制作工艺制备出添加和未添加抗菌剂的牙科用金属烤瓷材料,考察了2种金属烤瓷材料的力学性能,在Optimol SRV型摩擦磨损试验机上评价2种金属烤瓷材料在人工唾液润滑条件下与3种常用牙科修复材料对摩时的摩擦磨损性能.结果表明,添加质量分数为2%的抗菌剂,可以提高金属烤瓷材料的显微硬度、弯曲强度和断裂韧性,同时改善金属烤瓷材料的摩擦磨损性能,其磨损机理与偶件材料相关.含LZB-GC抗菌剂的金属烤瓷材料是临床应用中较为理想的牙科材料.

人体头发的摩擦特性实验研究
2007, 27(6):588-591.
[摘要](1201) [PDF 437KB](1971)
摘要:
采用微观摩擦磨损试验机对受损、干性和油性头发的摩擦系数及其发根和发稍的摩擦系数进行测试;通过扫描电子显微镜分析3种不同发质头发发根和发梢的表面形貌.结果表明:受损、干性和油性头发发根部位的平均摩擦系数分别为0.133、0.124和0.120,发梢部位的平均摩擦系数分别为0.151、0.138和0.136,摩擦系数从高到低依次为受损头发>干性头发>油性头发;受损头发的摩擦系数比自然头发高;干性头发和油性头发的摩擦系数相差不大;发根部位的摩擦系数比发稍部位低.头发品质和受损程度是头发摩擦特性差异的主要因素.

飞行时间二次离子质谱在摩擦学领域中的应用
2007, 27(6):592-599.
[摘要](1226) [PDF 647KB](1579)
摘要:
介绍了二次离子质谱(SIMS)的结构、基本原理、分析特点,特别是飞行时间二次离子质谱在摩擦学研究领域,如对涂层及摩擦反应膜、润滑油添加剂的吸附与反应、硬磁盘/磁头摩擦界面中的应用与进展,指出了飞行时间二次离子质谱分析中存在的问题,希望为摩擦学领域学者在表面分析方面提供一些新的启示.

摩擦学学报总目次
2007, 27(6):600-608.
[摘要](787) [PDF 206KB](1045)
摘要:

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