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电化学极化密封CrN涂层孔隙及对摩擦学性能的影响
1
作者 王鑫 王谦之 +4 位作者 翁志远 汪昌顺 尹豪锋 周飞 周志烽 《摩擦学学报(中英文)》 北大核心 2026年第1期88-100,共13页
为密封CrN涂层中的孔隙缺陷,从而提高其力学及摩擦学性能,对CrN涂层进行不同扫描速率的电化学极化(EP)处理,研究扫描速率对CrN涂层的微观结构、力学性能以及摩擦学性能的影响.研究结果发现:EP处理后CrN涂层仍然保持稳定的CrN(111)的晶... 为密封CrN涂层中的孔隙缺陷,从而提高其力学及摩擦学性能,对CrN涂层进行不同扫描速率的电化学极化(EP)处理,研究扫描速率对CrN涂层的微观结构、力学性能以及摩擦学性能的影响.研究结果发现:EP处理后CrN涂层仍然保持稳定的CrN(111)的晶体结构,在X射线衍射(XRD)图谱中未发现氧化铬衍射峰.但是,EP处理后CrN涂层的氧质量分数从6.32%增加至11.64%,且随着扫描速率的增加逐渐下降至8.24%.由此说明,电化学极化生成了少量的非晶氧化物.这些非晶氧化物密封了CrN涂层孔隙,使孔隙率从CrN0涂层的16.79%降至CrN15涂层的10.83%,这也使CrN涂层的硬度最多提高了21.2%.经过EP处理后,CrN涂层的耐磨性均获得增强,其中CrN25涂层因高硬度、弱氧化磨损以及较好的塑性变形能力,表现出最低的磨损率,相对CrN0涂层降低了46.0%. 展开更多
关键词 电化学极化 扫描速率 孔隙密封 力学性能 摩擦学性能
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碳量子点/石墨烯复合材料的制备及摩擦学性能研究
2
作者 张丽秀 李帅 +4 位作者 芮海博 王俊海 李颂华 尹振宇 李新然 《机械科学与技术》 北大核心 2026年第2期338-344,共7页
为提高石墨烯润滑油的分散性及润滑性能,研究石墨烯基碳量子点复合材料的制备并研究其摩擦磨损性能。以柠檬酸为前驱体,通过热解法制备出碳量子点(CQDs),利用水热合成法将其与石墨烯复合,制备出CQDs/石墨烯复合材料,用静置沉淀法研究添... 为提高石墨烯润滑油的分散性及润滑性能,研究石墨烯基碳量子点复合材料的制备并研究其摩擦磨损性能。以柠檬酸为前驱体,通过热解法制备出碳量子点(CQDs),利用水热合成法将其与石墨烯复合,制备出CQDs/石墨烯复合材料,用静置沉淀法研究添加剂的分散稳定性,利用Rtec摩擦磨损试验机进行试验,探究CQDs和石墨烯协同作用的摩擦学性能,对复合材料和磨痕进行表征分析。结果表明:CQDs/石墨烯相比于CQDs、石墨烯表现出更好分散性;CQDs/石墨烯润滑油减摩抗磨效果最为显著,当CQDs/石墨烯质量比为4∶1时,润滑效果最好;在40 N工况下平均摩擦因数相较于石墨烯润滑油降低了49.8%。CQDs/石墨烯润滑油在摩擦过程中会生成一系列碳氧化合物和其他摩擦化学产物,这些产物会形成一层保护膜。可见CQDs的引入可以提高石墨烯润滑油摩擦学性能。 展开更多
关键词 碳量子点 复合材料 分散稳定性 协同作用 摩擦学性能
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高速钻头浮动套轴承失效分析与摩擦学性能研究
3
作者 洪毅 佘扬周 +2 位作者 万宇航 刘洋 谭小春 《润滑与密封》 北大核心 2026年第2期86-95,共10页
为分析牙轮钻头浮动套轴承失效原因,通过对现有浮动套轴承进行寿命试验和理化检测,并基于有限差分法、雷诺方程和能量方程建立浮动套轴承润滑数值模型,分析浮动套轴承在不同内外间隙比下的工作参数,揭示轴承转速和偏心率对润滑油膜压力... 为分析牙轮钻头浮动套轴承失效原因,通过对现有浮动套轴承进行寿命试验和理化检测,并基于有限差分法、雷诺方程和能量方程建立浮动套轴承润滑数值模型,分析浮动套轴承在不同内外间隙比下的工作参数,揭示轴承转速和偏心率对润滑油膜压力分布、温度分布影响规律。结果表明:温度升高导致轴承表面形成黏着磨损,黏着部位撕扯力使轴承表面形成裂纹;内外间隙比、转速和偏心率是影响浮动套轴承摩擦学性能的3个主要因素。高转速和较大偏心率会引起油膜压力和温度显著增大,导致油膜更易破裂;内外间隙比设置不合理将导致轴承表面温度和摩擦扭矩升高。当间隙比为2.0时,牙轮钻头浮动套轴承具有较好的摩擦学性能且不易发生黏着磨损,因此浮动套轴承应采用内间隙大而外间隙小的结构设计。 展开更多
关键词 浮动套轴承 轴承失效 摩擦学性能 间隙比 油膜压力
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电力金具材料表面热镀锌层的摩擦学性能研究
4
作者 王开明 易增 +3 位作者 宋子博 刘炜 符寒光 顾建 《表面技术》 北大核心 2026年第5期79-90,共12页
目的为了提高电力金具耐磨性,并揭示常规和极端磨损工况下镀锌层的使用寿命。方法采用热浸镀锌技术在试件表面形成一层镀锌层,与GCr15钢球构成摩擦副进行摩擦磨损试验,研究了不同磨损工艺下镀锌层的摩擦学性能,并利用扫描电子显微镜(SEM... 目的为了提高电力金具耐磨性,并揭示常规和极端磨损工况下镀锌层的使用寿命。方法采用热浸镀锌技术在试件表面形成一层镀锌层,与GCr15钢球构成摩擦副进行摩擦磨损试验,研究了不同磨损工艺下镀锌层的摩擦学性能,并利用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对磨损表面和摩擦副的形貌和元素组成进行分析。结果随着磨损时间增加,镀锌层摩擦系数呈下降趋势,镀锌层的磨损质量升高至41.3 mg后保持稳定波动,O元素含量逐渐增加至28.16%。随着磨损载荷增加,平均摩擦系数下降至0.38。在较低和较高的旋转转速下分别具有较高的摩擦系数(0.53)和磨损质量(42.39 mg),磨损表面Zn元素含量均较低。结论在短时间、低载荷和中转速下,镀锌层表面凸起优先与摩擦副发生碰撞脱落,随后划伤磨损表面形成微犁沟痕迹,磨损机制主要为磨粒磨损和疲劳磨损。而在长时间、高载荷和低、高转速下,磨损表面与摩擦副接触面积增大,加重材料损失并产生大量热量,造成了氧化磨损。而一部分材料黏附在表面起润滑保护作用,造成了黏着磨损。 展开更多
关键词 电力金具 热镀锌 镀锌层 磨损机制 摩擦学性能
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基础油黏度对复合钡基润滑脂摩擦学性能与轴承振动性能的影响
5
作者 李帅 徐状 +3 位作者 蔡浩鹏 叶海 娄文静 刘晓玲 《润滑与密封》 北大核心 2026年第1期38-46,共9页
为探究基础油黏度对复合钡基润滑脂性能的影响,以不同黏度的聚α烯烃合成油为基础油,设计制备5种复合钡基润滑脂,采用扫描电子显微镜(SEM)表征其微观结构,采用流变仪、四球试验机和轴承振动测量仪考察其流变学性能、摩擦学性能和轴承振... 为探究基础油黏度对复合钡基润滑脂性能的影响,以不同黏度的聚α烯烃合成油为基础油,设计制备5种复合钡基润滑脂,采用扫描电子显微镜(SEM)表征其微观结构,采用流变仪、四球试验机和轴承振动测量仪考察其流变学性能、摩擦学性能和轴承振动性能,并探究基础油黏度对复合钡基脂微观结构及其性能的影响机制。结果表明:低黏度基础油制备的复合钡基润滑脂的微观结构主要为棒状,高黏度基础油制备的复合钡基润滑脂的微观结构主要为片状;随着基础油黏度的增大,复合钡基润滑脂的胶体安定性和机械安定性升高,表观黏度增大,黏度在高剪切后的恢复能力逐渐增强;在制备的5种复合钡基润滑脂中,PAO10和PAO20按照比例1∶9调和得到的基础油制备的润滑脂,表现出最佳的减摩抗磨性能与轴承振动性能,这是由于最佳的基础油黏度使复合钡基润滑脂具有良好的润滑性能和回流性能。 展开更多
关键词 复合钡基润滑脂 基础油黏度 摩擦学性能 轴承振动 流变学性能
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功能填料增强聚酰亚胺摩擦学性能的研究进展
6
作者 李莹 曾文甫 +2 位作者 张国锋 聂瑞 姚静 《化工新型材料》 北大核心 2026年第1期39-44,50,共7页
聚酰亚胺(PI)因具有优异的热稳定性、力学性能和自润滑性,被广泛应用在航空航天、海洋汽车等领域。但高摩擦系数和磨损率限制了其在极端工况下的使用。因此,综述了功能性填料增强PI摩擦学性能的研究进展。首先,总结了固体润滑剂、纳米... 聚酰亚胺(PI)因具有优异的热稳定性、力学性能和自润滑性,被广泛应用在航空航天、海洋汽车等领域。但高摩擦系数和磨损率限制了其在极端工况下的使用。因此,综述了功能性填料增强PI摩擦学性能的研究进展。首先,总结了固体润滑剂、纳米颗粒与纤维等单一填料增强PI摩擦学性能的研究进展,阐明了各类填料对PI复合材料的增强机理。然后,总结了多种填料混合及杂化协同增强PI摩擦学性能的研究进展,解释了混合/杂化填料的协同效应。与单一填料相比,混合/杂化填料增强PI复合材料的效果更好。最后,展望了功能填料增强PI复合材料的发展方向。 展开更多
关键词 功能填料 摩擦学性能 聚酰亚胺 协同效应
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长链烷基改性硅油的制备与摩擦学性能研究
7
作者 荆晶 熊丽萍 +4 位作者 何忠义 周枚花 钱良 胡英臣 杨雯捷 《润滑与密封》 北大核心 2026年第3期63-70,共8页
为提高硅油在金属摩擦副接触面的润滑性,采用硅氢加成法,以1-α烯烃、自制的不同含氢量和链长的含氢硅油为原料,制备系列长链烷基改性硅油,并采用FTIR、^(1)H NMR对其结构进行表征。利用四球摩擦磨损试验机考察制备的长链烷基改性硅油... 为提高硅油在金属摩擦副接触面的润滑性,采用硅氢加成法,以1-α烯烃、自制的不同含氢量和链长的含氢硅油为原料,制备系列长链烷基改性硅油,并采用FTIR、^(1)H NMR对其结构进行表征。利用四球摩擦磨损试验机考察制备的长链烷基改性硅油在轻负载下的摩擦学性能,研究不同烷基长度、不同Si-O-Si主链分子量、不同接枝摩尔质量比对长链烷基改性硅油在高温下润滑性能的影响,并探究其润滑机制。研究表明:侧链碳链C=6、8时,减摩抗磨性能相较于二甲基硅油提升较小,侧链碳链10≤C<16时,且接枝摩尔质量比(产物中含长链烷基的链节与产物物质的量之比)为0.5%时,磨斑均达到最小;其中十六烷基改性后的长链烷基改性硅油的减摩抗磨性能得到显著提升,在高温下也具有良好的减摩抗磨性能;主链长度的变化对长链烷基改性硅油润滑性能的影响并不显著;长链烷基改性硅油在摩擦过程中形成Si-O-Si物理吸附膜和FeO、Fe_(2)O_(3)以及C-O、C=O相协调的化学吸附膜,从而起到良好的减摩抗磨作用。 展开更多
关键词 长链烷基改性硅油 二甲基硅油 硅氢加成 摩擦学性能 润滑性能
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SiC与ZnO颗粒协同增强腰果壳液改性酚醛树脂基复合材料的摩擦学性能
8
作者 马迅 吴集思 +2 位作者 周哲 李漫 李智 《机械工程材料》 北大核心 2026年第2期11-18,26,共9页
采用热压烧结法制备SiC与ZnO颗粒(质量比分别为1∶3,1∶2,1∶1,2∶1和3∶1,总质量分数为15%)协同增强腰果壳液改性酚醛树脂基复合材料,研究了复合材料的微观形貌、热稳定性能、力学性能和摩擦学性能。结果表明:制备的复合材料除树脂基体... 采用热压烧结法制备SiC与ZnO颗粒(质量比分别为1∶3,1∶2,1∶1,2∶1和3∶1,总质量分数为15%)协同增强腰果壳液改性酚醛树脂基复合材料,研究了复合材料的微观形貌、热稳定性能、力学性能和摩擦学性能。结果表明:制备的复合材料除树脂基体外,均由SiO_(2)、CaCO_(3)、石墨、BaSO_(4)、SiC和ZnO组成,相对密度均在98%以上,致密性较好。随着SiC与ZnO颗粒质量比的提高,各相分散性先降后升再降,热稳定性能先降后升再降,硬度和压缩强度先升后降,平均摩擦因数升高,体积磨损率先降后升,磨损机理从磨粒磨损转变为黏着磨损再到疲劳磨损再到磨粒磨损。当SiC与ZnO质量比为2∶1时,各相均匀分散且结合紧密,硬度和压缩强度最高,平均摩擦因数适中,体积磨损率最低,力学和摩擦学性能最佳。 展开更多
关键词 SIC颗粒 ZnO颗粒 腰果壳液改性酚醛树脂 摩擦学性能
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原位表面修饰活性氧化铈纳米微粒的制备和摩擦学性能研究 被引量：2
9
作者 张悦 张晟卯 +2 位作者 张玉娟 余来贵 张平余 《摩擦学学报(中英文)》 北大核心 2025年第3期441-451,共11页
使用纳米润滑油添加剂是控制摩擦磨损最有效的方法之一,对节能减排和环境保护具有重要意义.CeO_(2)纳米微粒作为润滑油添加剂不仅能降低摩擦磨损,对磨损部位还具有修复作用,从而提高机械部件的使用寿命和安全性.但CeO_(2)纳米微粒作为... 使用纳米润滑油添加剂是控制摩擦磨损最有效的方法之一,对节能减排和环境保护具有重要意义.CeO_(2)纳米微粒作为润滑油添加剂不仅能降低摩擦磨损,对磨损部位还具有修复作用,从而提高机械部件的使用寿命和安全性.但CeO_(2)纳米微粒作为润滑油添加剂时的分散稳定性及极压性能有待进一步提高.鉴于此,本文中分别以异辛酸和异辛酸/己二酸作为修饰剂,利用原位表面修饰方法制备了表面修饰的CeO_(2)纳米微粒;表征了2种CeO_(2)纳米微粒的结构、热稳定性和表面修饰量等;测试了其在AN5基础油中的减摩抗磨性能和极压性能,分析了其摩擦学机理,并探讨了不同修饰剂对CeO_(2)纳米微粒在摩擦副接触表面成膜能力的影响.结果表明,所制备的原位表面修饰活性CeO_(2)纳米微粒具有良好的摩擦成膜能力,可有效地提高润滑油的减摩抗磨能力和极压性能. 展开更多
关键词 氧化铈 纳米微粒 制备 摩擦学性能
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离子液体催化合成长链烷基萘基础油及其摩擦学性能 被引量：1
10
作者 刘通 乔韦军 +4 位作者 赵思萌 赵志萍 汤琼 刘雷 董晋湘 《化工进展》 北大核心 2025年第9期5277-5284,共8页
烷基萘是一类重要的芳香基润滑基础油,具有优良的氧化安定性和配伍性质。萘和烯烃烷基化反应通常采用无机酸或固体酸作为催化剂,存在对反应装置腐蚀和反应温度高的缺点。本文采用酸性离子液体为催化剂,探索了萘和长链烯烃烷基化反应并... 烷基萘是一类重要的芳香基润滑基础油,具有优良的氧化安定性和配伍性质。萘和烯烃烷基化反应通常采用无机酸或固体酸作为催化剂,存在对反应装置腐蚀和反应温度高的缺点。本文采用酸性离子液体为催化剂,探索了萘和长链烯烃烷基化反应并合成润滑基础油,系统考察了离子液体组成、烯萘比、反应温度、烯烃滴加速度和催化剂用量对催化反应结果的影响,其中三乙胺盐酸盐和氯化铝形成的离子液体有利于多烷基产物的生成。通过调控十四烯和萘进料比例(1~3),合成了3种具有不同侧链烷基数目的烷基萘基础油,分别测试和评价了合成基础油的理化性质和摩擦学性能。实验结果表明,烷基萘侧链烷基的数目越多黏度越高,烯萘比为2的基础油具有最佳的黏度指数和适宜的黏度,作为润滑基础油在减摩和抗磨方面具有优势。 展开更多
关键词 离子液体 催化 合成 长链烷基萘 基础油 摩擦学性能
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润滑油理化性能劣化对摩擦学性能的影响 被引量：2
11
作者 盛晨兴 胡安强 +2 位作者 吴定海 刘栋 饶响 《润滑与密封》 北大核心 2025年第7期8-14,共7页
为研究某型装甲车辆通用润滑油理化性能可靠性,选取润滑油含水量、黏度、酸值3个性能指标参数来研究其对润滑油抗磨性能的影响。利用Rtec多功能摩擦试验机考察不同性能指标劣化对润滑油摩擦学性能的影响,并使用扫描电子显微镜和激光共... 为研究某型装甲车辆通用润滑油理化性能可靠性,选取润滑油含水量、黏度、酸值3个性能指标参数来研究其对润滑油抗磨性能的影响。利用Rtec多功能摩擦试验机考察不同性能指标劣化对润滑油摩擦学性能的影响,并使用扫描电子显微镜和激光共聚焦显微镜对摩擦试样表面进行表征分析。结果表明:在一定范围内润滑油中含水量增加可降低摩擦因数,但会导致磨损率增大;在一定范围内降低黏度可有效减小摩擦因数,但会导致磨损率增大,且当黏度下降到一定程度时其减摩效益显著弱化;润滑油酸值的增加会降低摩擦因数,但会导致磨损率增大,当酸值增加值超过2 mg/g(以KOH计)时,磨损率会急剧增加。 展开更多
关键词 润滑油理化性能 含水量 运动黏度 酸值 摩擦学性能
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表面粗糙度改善磁流变阻尼器密封副摩擦学性能的试验研究 被引量：1
12
作者 李姗姗 孙兴伟 +3 位作者 乔赫廷 赵文曾 刘寅 任霞 《摩擦学学报(中英文)》 北大核心 2025年第3期386-396,共11页
利用自制试验装置与高速往复摩擦磨损试验机模拟磁流变阻尼器密封副非线性磨损行为,通过与参考介质甲基硅油环境下形成的摩擦系数时变曲线对比分析,揭示磁流变液工况下表面粗糙度对密封副摩擦学性能的影响.此外,在动力学特性分析的基础... 利用自制试验装置与高速往复摩擦磨损试验机模拟磁流变阻尼器密封副非线性磨损行为,通过与参考介质甲基硅油环境下形成的摩擦系数时变曲线对比分析,揭示磁流变液工况下表面粗糙度对密封副摩擦学性能的影响.此外,在动力学特性分析的基础上对密封副磨损表面采用扫描电镜和能谱仪进行分析,探究密封副在磁流变液工况下的磨损机制.结果表明:密封副在2种试验介质下的摩擦系数曲线变化形成了鲜明的对比,常规液压系统推荐的表面粗糙度参考范围已不再适合作为磁流变阻尼器密封系统的设计准则.具体地说,磁流变液环境下粗糙样本展现出较低的摩擦系数和材料磨耗,磨损机制主要以三体磨粒磨损为主;而抛光样本对应的曲线波动剧烈且磨损严重,磨损机制主要以两体磨粒磨损为主.经数据拟合方式得到的优化样本T_(opt)(R_(opt)=3:2μm)在密封磨损试验研究中展现出良好的减摩特性和抗接触疲劳特性,揭示了配副表面粗糙度与悬浮铁粉平均粒径接近时有助于改善密封磨损性能,为延长磁流变装置密封系统使用寿命提供参考依据. 展开更多
关键词 磁流变液 表面粗糙度 摩擦系数 摩擦学性能 往复密封
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不同填料对PTFE力学及摩擦学性能的影响 被引量：2
13
作者 刘洪 黄娇娇 王鸿鼎 《塑料》 北大核心 2025年第2期34-39,45,共7页
分别以二氧化硅(SiO_(2))、二硫化钼(MoS_(2))、氧化铜(CuO)、多壁碳纳米管(MWCNTs)4种不同类型填料对聚四氟乙烯(PTFE)进行改性,对比研究了相同工况下,性能差异较大的不同填料对PTFE的力学及摩擦学性能的影响,并对试样磨痕表面微观形... 分别以二氧化硅(SiO_(2))、二硫化钼(MoS_(2))、氧化铜(CuO)、多壁碳纳米管(MWCNTs)4种不同类型填料对聚四氟乙烯(PTFE)进行改性,对比研究了相同工况下,性能差异较大的不同填料对PTFE的力学及摩擦学性能的影响,并对试样磨痕表面微观形貌进行表征,研究不同填料改性PTFE的磨损机制。结果表明,4种填料均可降低PTFE的摩擦因数和磨损率,提高拉伸强度和拉伸模量,证明了填料的加入有效地改善了PTFE复合材料的力学和摩擦学性能。其中,100 N载荷下,质量分数为7%的SiO_(2)填充PTFE复合材料的耐磨性最佳,磨损率降低了3个数量级;而300 N载荷下,10%CuO改性PTFE的减摩擦效果更显著,但耐磨性较差;MoS_(2)对PTFE复合材料拉伸强度的改善效果最显著,5%MoS_(2)/PTFE比纯PTFE的拉伸强度提高了40.2%;MWCNTs对PTFE复合材料拉伸模量的改善效果最显著,与纯PTFE的拉伸模量相比,15%MWCNTs/PTFE的拉伸模量提高了71.9%。通过对比测试结果表明,7%SiO_(2)/PTFE具有较好的综合性能。 展开更多
关键词 聚四氟乙烯复合材料 二氧化硅 二硫化钼 氧化铜 多壁碳纳米管 摩擦学性能 力学性能
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不同水槽分布的SF-2A材料水润滑艉轴承摩擦学性能研究 被引量：1
14
作者 刘杰 胡文静 +2 位作者 孙锋 申帅 董冠华 《润滑与密封》 北大核心 2025年第5期20-27,共8页
水槽分布对水润滑艉轴承的摩擦学性能有重要的影响,但新型国产SF-2A材料水润滑艉轴承尚缺乏理论分析和试验考核验证。为了解决该材料在舰船艉轴承的推广应用问题,以U形水槽为研究对象,在艉轴承施加偏载条件下,应用有限元方法建立5种不... 水槽分布对水润滑艉轴承的摩擦学性能有重要的影响,但新型国产SF-2A材料水润滑艉轴承尚缺乏理论分析和试验考核验证。为了解决该材料在舰船艉轴承的推广应用问题,以U形水槽为研究对象,在艉轴承施加偏载条件下,应用有限元方法建立5种不同水槽分布的水润滑艉轴承模型,开展轴承强度和温度仿真计算,并在此基础上选择2种不同水槽分布的水润滑艉轴承进行摩擦学性能(包括摩擦因数、磨损量、冷却性能)对比试验。研究结果表明:国产SF-A材料润滑艉轴承的水槽设计须综合考虑轴承的强度和温度两因素的影响;当轴承底部两相邻水槽夹角为30°时,其摩擦学性能好于夹角为60°时;国产SF-A材料水润滑艉轴承的结构强度和摩擦学性能满足实际船舶应用要求,相应的理论分析和试验数据可为该轴承的优化设计提供参考。 展开更多
关键词 水润滑艉轴承 水槽分布 摩擦学性能 偏载 板条材料
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火焰喷涂石墨改性CF/PEEK复合材料涂层及其摩擦学性能 被引量：1
15
作者 李昱鹏 解佳琦 +2 位作者 张硕累 梁泰贺 雷明凯 《中国表面工程》 北大核心 2025年第5期215-225,共11页
火焰喷涂树脂基复合材料涂层是一种提高金属机械零部件表面性能的有效方法,采用自润滑填料改性提升涂层的减摩耐磨性能有望拓展运动部件在苛刻使役条件下的应用。采用火焰喷涂技术在17-4PH钢基底上制备不同质量分数(1wt.%、2wt.%和5wt.%... 火焰喷涂树脂基复合材料涂层是一种提高金属机械零部件表面性能的有效方法,采用自润滑填料改性提升涂层的减摩耐磨性能有望拓展运动部件在苛刻使役条件下的应用。采用火焰喷涂技术在17-4PH钢基底上制备不同质量分数(1wt.%、2wt.%和5wt.%)石墨改性的10wt.%CF/PEEK复合材料涂层,研究石墨含量对火焰喷涂CF/PEEK涂层截面形貌、结晶行为、热性能、表面硬度、摩擦学性能和磨损机理的影响。结果表明:涂层孔隙率随石墨含量的增加呈先下降后提高的趋势,2wt.%石墨改性的CF/PEEK涂层孔隙率最低(2.13%),较CF/PEEK涂层下降了23.9%。CF/PEEK涂层随着加入石墨含量的增加,结晶度和表面硬度均呈先上升后下降的趋势,2wt.%石墨改性的CF/PEEK涂层表面硬度最高(0.326 GPa),较CF/PEEK涂层提高了9.86%。石墨填料可以降低PEEK复合材料涂层在火焰喷涂过程中的降解,石墨含量为5wt.%时效果最好。随着石墨含量的增加,CF/PEEK涂层摩擦因数呈先上升后下降的趋势,5wt.%石墨改性的CF/PEEK涂层摩擦因数最低(0.291);涂层比磨损率呈先下降后上升的趋势,1wt.%石墨改性的CF/PEEK涂层比磨损率最低(0.84×10^(-6)mm^(3)/(N·m)),较CF/PEEK涂层下降了37.8%,1wt.%和2wt.%石墨改性的CF/PEEK涂层的疲劳磨损和磨粒磨损的程度均降低,涂层耐磨性提高。因此,火焰喷涂石墨改性CF/PEEK复合材料涂层在耐磨减摩方面具有潜在的工程应用价值。 展开更多
关键词 火焰喷涂 聚醚醚酮(PEEK) 碳纤维(CF) 石墨填料 力学性能 摩擦学性能
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超声辅助激光熔覆Ni_(3)Al基涂层高温摩擦学性能研究 被引量：1
16
作者 袁建军 崔译丹 +4 位作者 李祥 潘光浩 张晟铭 朱瑞贤 卢宏图 《兵器材料科学与工程》 北大核心 2025年第5期25-34,共10页
本文以摩尔比为3:1的Ni粉、Al粉和不同质量分数的Si_(3)N_(4)和SiC(质量分数为1:1)粉末为反应粉末,采用超声振动辅助激光熔覆工艺在碳钢表面原位制备了Ni_(3)Al基复合材料涂层,系统对比研究了超声振动对Ni_(3)Al复合涂层的显微组织、显... 本文以摩尔比为3:1的Ni粉、Al粉和不同质量分数的Si_(3)N_(4)和SiC(质量分数为1:1)粉末为反应粉末,采用超声振动辅助激光熔覆工艺在碳钢表面原位制备了Ni_(3)Al基复合材料涂层,系统对比研究了超声振动对Ni_(3)Al复合涂层的显微组织、显微硬度及600℃下摩擦学性能的影响。结果表明:复合涂层主要由Ni_(3)Al、NiAl、Si_(3)N_(4)、SiC等相组成,施加超声振动辅助后,涂层的宏观裂纹明显改善,显微组织更细,平均显微硬度达到446HV_(0.2)~559HV_(0.2),比同成分的涂层硬度最高增加了约23%。当Si_(3)N_(4)+SiC陶瓷粉末质量分数为5%时,涂层呈现出最低的摩擦因数(0.39)、磨损率(5.1×10^(-5)mm^(3)/N·m)。磨损表面均呈现氧化磨损,但采用超声振动后,Ni_(3)Al复合涂层表面由严重的磨粒磨损和塑性变形转变为轻微的塑性变形和磨粒磨损。 展开更多
关键词 激光熔覆 Ni_(3)Al/Si_(3)N_(4)/SiC复合涂层 超声振动 高温摩擦学性能
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金属掺杂MoS_(2)基复合薄膜的微观结构与真空摩擦学性能研究
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作者 郑玉刚 苟世宁 +5 位作者 冯兴国 汪科良 赵蒙 张凯锋 周晖 李林 《材料导报》 北大核心 2025年第15期42-48,共7页
采用非平衡磁控溅射技术在Si片和9Cr18钢表面分别沉积了纯MoS_(2)、MoS_(2)-Ag、MoS_(2)-Ti和MoS_(2)-(Ti+Ag)四种不同类型的薄膜,并对这四种薄膜进行了对比分析研究。结果表明,四种薄膜的表面形貌为颗粒状,断面形貌为柱状晶,掺杂Ti和A... 采用非平衡磁控溅射技术在Si片和9Cr18钢表面分别沉积了纯MoS_(2)、MoS_(2)-Ag、MoS_(2)-Ti和MoS_(2)-(Ti+Ag)四种不同类型的薄膜,并对这四种薄膜进行了对比分析研究。结果表明,四种薄膜的表面形貌为颗粒状,断面形貌为柱状晶,掺杂Ti和Ag能显著提升薄膜的致密性,掺杂Ti还产生衍射峰宽化和晶粒细化。力学性能测试结果表明,掺杂Ti和(Ti+Ag)共掺杂能大幅度提升薄膜的硬度和附着力,硬度相较纯MoS_(2)薄膜分别提升了5.9倍和5.1倍,附着力分别增大了3.5倍和3.2倍。真空摩擦学性能实验分析发现,与磨损率为1.63×10^(-15)m^(3)/(N·m)的纯MoS_(2)薄膜相比,Ti掺杂及(Ti+Ag)共掺杂均能显著提高耐磨性能,MoS_(2)-(Ti+Ag)磨损率仅为0.9×10^(-17)m^(3)/(N·m),降低了2个数量级,表现出优异的摩擦学性能。本研究为改善金属掺杂MoS_(2)基复合薄膜的真空摩擦学性能提供了理论依据和实验数据。 展开更多
关键词 二硫化钼薄膜 金属掺杂 硬度 真空摩擦学性能
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摩擦工况对超高分子量聚乙烯/SiC复合材料摩擦学性能的影响
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作者 郭永刚 彭江博 +2 位作者 庞杨 张庆 张新瑞 《机床与液压》 北大核心 2025年第7期7-15,共9页
探究不同摩擦工况下,SiC含量对超高分子量聚乙烯/SiC(UHMWPE/SiC)复合材料摩擦学性能的影响规律,以期获得摩擦学性能优异的复合材料。采用热压成型法制备不同SiC含量的5种UHMWPE/SiC复合材料,利用傅里叶变换红外光谱仪表征复合材料的红... 探究不同摩擦工况下,SiC含量对超高分子量聚乙烯/SiC(UHMWPE/SiC)复合材料摩擦学性能的影响规律,以期获得摩擦学性能优异的复合材料。采用热压成型法制备不同SiC含量的5种UHMWPE/SiC复合材料,利用傅里叶变换红外光谱仪表征复合材料的红外特征峰。借助扫描电子显微镜拍摄磨损样品的表面微观形貌,并基于往复式摩擦磨损实验机对复合材料的减摩耐磨性能进行测试,探究润滑介质、摩擦频率、负载等条件对复合材料摩擦磨损性能的影响规律,并分析相应的磨损机制。结果表明:当摩擦速度较低时,SiC质量分数为1%、2%时UHMWPE/SiC复合材料的平均摩擦因数最小;当摩擦速度较高时,低载干摩擦工况下复合材料的摩擦因数基本不变,其他工况下,添加SiC可适当减小复合材料的摩擦因数;当SiC质量分数为1%时,复合材料的摩擦因数和磨损量均最低,可为设计具有优异低摩擦、耐磨损性能的新型水润滑轴承复合材料提供参考。 展开更多
关键词 超高分子量聚乙烯 碳化硅 复合材料 摩擦工况 摩擦学性能
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直链型全氟聚醚润滑脂的摩擦学性能研究
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作者 李倩 《石油炼制与化工》 北大核心 2025年第12期97-105,共9页
以全氟聚醚(PFPE)为基础油、聚四氟乙烯(PTFE)为稠化剂,加入抗磨添加剂,制备了PFPE润滑脂,并利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、N 2吸附-脱附等手段表征了不同PTFE的结构与微观形貌;进一步,利用四球摩擦试验和SRV摩擦磨损... 以全氟聚醚(PFPE)为基础油、聚四氟乙烯(PTFE)为稠化剂,加入抗磨添加剂,制备了PFPE润滑脂,并利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、N 2吸附-脱附等手段表征了不同PTFE的结构与微观形貌;进一步,利用四球摩擦试验和SRV摩擦磨损试验考察了PFPE润滑脂的摩擦学行为,并通过SEM、能量色散荧光光谱仪(EDS)、三维轮廓仪(micro-XAM-3D)以及X射线光电子能谱仪(XPS)等方法,深入剖析了试验摩擦副表面的元素组成与形貌特征,分析了PFPE润滑脂的作用机理。结果表明:P3型PTFE稠化剂具有丰富的大孔结构,展现出优异的稠化能力;以P3型PTFE稠化剂制备的润滑脂在减摩抗磨方面表现更优,摩擦因数可低至0.101,摩擦副磨损体积仅7.29×10^(5)μm^(3);添加质量分数5%硼酸盐添加剂后,摩擦因数降低约14%,摩擦副磨损体积减少约50%,这是因为硼酸盐添加剂可以在摩擦表面形成固溶体保护膜,有效增强润滑脂的减摩抗磨性能。 展开更多
关键词 全氟聚醚 润滑脂 摩擦学性能 保护膜
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SiO_(2)-SiC杂化材料协同提升UHMWPE复合材料的摩擦学性能
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作者 郭永刚 彭江博 王依 《表面技术》 北大核心 2025年第19期85-97,共13页
目的通过在超高分子量聚乙烯(UHMWPE)中添加二氧化硅杂化碳化硅材料(SiO_(2)-SiC)来提升UHMWPE复合材料在不同摩擦工况下的摩擦磨损性能,以期获得摩擦学性能优异的复合材料。方法以正硅酸四乙酯(TEOS)为硅源,采用原位生长法制备SiO_(2)-... 目的通过在超高分子量聚乙烯(UHMWPE)中添加二氧化硅杂化碳化硅材料(SiO_(2)-SiC)来提升UHMWPE复合材料在不同摩擦工况下的摩擦磨损性能,以期获得摩擦学性能优异的复合材料。方法以正硅酸四乙酯(TEOS)为硅源,采用原位生长法制备SiO_(2)-SiC杂化材料,解决传统机械共混法中纳米相分散不均、界面结合弱等问题,并首次将其引入UHMWPE基体,采用热压成型法制备不同含量的5种UHMWPE/SiO_(2)-SiC复合材料,采用FTIR、XRD表征分析SiO_(2)-SiC杂化材料的红外特征峰和物相结构,利用万能试验机、硬度计和DSC表征其力学性能和热性能,采用往复式摩擦试验机评估干摩擦与水润滑条件下其摩擦学行为,结合SEM分析其磨损形貌和机理。结果即使SiO_(2)-SiC杂化材料的质量分数不同,熔融峰温度始终出现在约141℃处,增强了UHMWPE复合材料的热稳定性;3SC的硬度达到70HD,相较于纯UHMWPE(65 HD)提升了约7.7%。其中,4SC的模量达到192 MPa,相较于基体(77 MPa)提升了约149.4%,3SC的韧性为80.6 MJ/m^(3),相较于基体(46.5 MJ/m^(3))提升了约73.3%。在干摩擦条件下,2SC的平均摩擦因数分别为0.06、0.026、0.052,相较于UHMWPE降低了32.4%以上,在水润滑条件下相较于UHMWPE也降低了32%以上。SEM分析结果表明,SiO_(2)-SiC通过形成连续转移膜和抑制微裂纹扩展,实现了“减摩-抗磨”双效提升。结论SiO_(2)-SiC杂化材料的添加可以明显提升UHMWPE复合材料的摩擦学性能,2SC在干/水摩擦条件下均表现出最低的摩擦因数和磨损体积,可为设计具有低摩擦因数、耐磨损的新型水润滑轴承复合材料提供关键理论和实验依据。 展开更多
关键词 超高分子量聚乙烯 碳化硅 原位生长 杂化材料 摩擦工况 摩擦学性能
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