关键词： 冷冻干燥   石墨烯   二硫化钼   摩擦磨损   润滑油添加剂  

摘要： 为了可控制备石墨烯(RGO)和二硫化钼(MoS2)的润滑油纳米添加剂，进一步提高其宽温域下的润滑性能，采用冷冻干燥法一步制备了石墨烯负载二硫化钼(RGO/MoS2)纳米颗粒，利用扫描电子显微镜(SEM)及X射线衍射仪(XRD)观测其微观形貌和结构，通过正交实验探究工艺参数与RGO/MoS2微观尺寸的关联性，研究了RGO/MoS2在不同温度下减摩抗磨性能。结果表明：冷冻干燥法制备的RGO/MoS2纳米颗粒，MoS2呈纳米花球状，均匀的吸附在RGO表面的缺陷位置，且薄片相互重叠，具有较优的分散稳定性能。影响RGO/MoS2中MoS2片层厚度的因素顺序为：冻结方式>反应温度>反应时间>反应pH值，较优的制备方式为：-20℃冻结、反应温度180℃、反应时间24小时、反应pH值为1。RGO/MoS2作为润滑油添加剂在高温下具有比MoS2单剂更好的减摩和抗磨性能，添加1.5 wt%的RGO/MoS2作为润滑油添加剂后，在250℃高温工况下，平均摩擦系数仅为0.0625，相比于MoS2单剂的摩擦系数分别降低了54.3%。磨损率仅为2.95×10-9cm3/(N·m)，相比于MoS2单剂的磨损率降低了74.5%，具有较优的减摩抗磨性能。

关键词： 超声冲击处理   大气等离子喷涂   CoCrCuFeNi   高熵合金涂层   摩擦磨损行为  

摘要： 采用大气等离子喷涂技术在316不锈钢基体上沉积了CoCrCuFeNi高熵合金涂层,并采用超声冲击方式对喷涂态涂层进行了后处理。利用XRD、FESEM、EDS、3D共聚焦激光扫描显微镜对试样涂层的膜层成分、表面形貌、微观结构和粗糙度进行了表征,并借助维氏硬度计、摩擦磨损试验机研究了超声冲击对涂层显微硬度和耐磨性的影响规律。结果表明,采用大气等离子喷涂可获得由面心立方固溶体相构成的纳米晶涂层;超声冲击处理可降低涂层表面的粗糙度,并促使内部结构致密化以及晶粒细化和晶格畸变增加;在最佳冲击条件下,涂层的晶粒尺寸由喷涂态的36.5nm降至15.7 nm,晶格畸变程度由喷涂态的0.242%增至0.512%。超声冲击处理使得涂层的硬度和耐磨性均提高,与喷涂态涂层相比,冲击涂层的硬度提高了27.8%,耐磨性提高了156%。

关键词： 摩擦磨损   分子动力学模拟   水润滑   丁腈橡胶  

摘要： 目的 探究丁腈橡胶(NBR)在干摩擦和水润滑条件下的微观润滑机理。方法 通过分子动力学(MD)模拟NBR在干摩擦和水润滑条件下的摩擦学性能。结果 水润滑条件下,NBR的摩擦系数和磨损率比干摩擦条件分别降低了75%和90%。这主要源于水分子在摩擦界面的作用,它不仅降低了界面温度(从331 K降至301 K),而且提高了原子浓度和速度(分别增加约49%和6倍)。此外,径向分布函数(RDF)、均方位移(MSD)和动能的模拟分析表明,水分子的加入削弱了对偶与NBR分子链之间的相互作用力,进而形成稳定的润滑膜。结论 润滑膜的形成是改善NBR摩擦学性能的根本原因。该研究从原子层面深入理解了润滑机理。

关键词： 叶蛇纹石   硅灰石   聚四氟乙烯   摩擦反应膜   摩擦磨损  

摘要： 将层状硅酸盐矿物引入聚合物以改善其摩擦学性能的研究,为发展智能自修复型复合材料提供了新思路。将叶蛇纹石和硅灰石粉体作为填料引入聚四氟乙烯(PTFE),通过球磨混合-冷压成型-无压烧结的方式制备得到不同成分的矿物增强PTFE基复合材料。研究了复合材料物相结构、微观形貌与成分、邵氏硬度和干摩擦条件下的摩擦磨损行为,讨论了叶蛇纹石和硅灰石粉体对PTFE/高碳铬轴承钢摩擦副的减摩抗磨协同机制。结果表明:得益于矿物对PTFE的强化作用和对偶表面兼具高硬度和自润滑特性的摩擦反应膜的形成,复合材料表现出优异的摩擦学性能;与添加单一叶蛇纹石相比,硅灰石矿物的添加降低了叶蛇纹石的相变温度,促进了摩擦反应膜的形成,对改善复合材料的摩擦学性能具有良好的协同作用;同时添加10%(质量分数)叶蛇纹石和20%(质量分数)硅灰石的PTFE基复合材料平均摩擦系数和磨损体积较纯PTFE分别降低44.2%和71.4%。

关键词： 高速列车   制动界面   摩擦块   摩擦磨损   摩擦热  

摘要： 针对沙区铁路的列车制动摩擦磨损问题,基于自主研制的高速列车制动摩擦磨损试验台,开展了戈壁沙、沙漠沙介入制动界面后影响摩擦块摩擦磨损行为的试验研究.重点探究了2种不同沙粒介入制动界面后摩擦块表面摩擦磨损特性的演变过程及其差异,结果表明:戈壁沙、沙漠沙的介入,都会破坏摩擦块表面的原始磨屑堆积层,进而改变界面接触状态及磨损特性.戈壁沙介入后的摩擦块表面不易形成稳定的摩擦层,且显露出更多的石墨成分,降低了界面摩擦系数及平均温度.而沙漠沙介入后,由于其粒径相对较小,在摩擦块表面堆积了更多的沙粒,形成了沙粒磨屑混合堆积层,这种堆积层增大了界面摩擦系数和平均温度,并对摩擦块基体材料造成严重损伤.

关键词： 表面织构   三维形貌   重载   摩擦磨损  

摘要： 利用激光微造型技术加工出具有不同尺寸和形状表面织构的试样,在三维光学轮廓仪下对微织构试样表面进行测量,获得表面形貌三维探测图及表面高度算术平均值。通过线接触滚滑摩擦磨损试验机对试样在重载条件下摩擦性能进行测试。结果表明:具有明不同尺寸的表面织构摩擦磨损性能存在差异,通过分析发现三维表征参数中的表面高度算术平均值对试样摩擦磨损性能具有规律的影响。在光学显微镜下对实验后的试样表面对比观察,发现具有直径较大的织构表面耐磨性能明显优于直径较小的织构表面。

关键词： 自润滑   衬垫   应力   摩擦   磨损  

摘要： 为了研究应力对自润滑关节轴承摩擦磨损性能的影响,依据SAE AS 81820对EN2584R12轴承在常温下分别进行了50%、100%和150%标准应力条件下的全寿命摆动磨损测试,并对粘贴衬垫的平板样件进行静应力承载测试。采用三维白光干涉形貌仪与金相显微镜(OM)观察静应力承载后衬垫的变形情况,采用体视显微镜(SM)、光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)观察不同应力下轴承全寿命摆动磨损后内外圈磨损形貌与磨屑形貌。结果表明:全寿命周期内,三种应力下的自润滑衬垫均已磨穿,磨损规律和摩擦因数差异不大,应力越大,轴承表面温度越高,磨屑颜色越深、尺寸越大,失稳期来得更早,破坏更为剧烈;应力对轴承的寿命有显著影响,低应力和中应力条件下的摆动磨损寿命分别是高应力条件的17.95倍和7.86倍;三种应力下的磨损机理均为磨粒磨损与黏着磨损的混合磨损,直接受力区的黏着磨损随载荷的增大而加剧,非直接受力区的磨粒磨损随载荷的增大而减弱。

关键词： 6061铝合金   H13钢基自润滑模具   热锻   摩擦   磨损  

摘要： 基于热锻条件,使用销-盘摩擦设备对6061热锻铝合金和H13钢基自润滑模具材料进行了高温对磨实验,通过电子探针和能谱仪分析了不同工况下工件和模具的磨损机理。结果表明,随着载荷的增加,工件和模具之间的摩擦因数与磨损率先降低后升高;随着转速的增加,工件和模具之间的摩擦因数增大,磨损率呈倍数增加;当载荷为12 N、转速为100 r·min^(-1)时,工件和模具之间的摩擦因数最小,其值为0.416,磨损率仅为24.591 mm 3·N^(-1)·m^(-1);随着转速和载荷的增加,工件和模具之间的粘着磨损加重并且逐渐出现磨粒磨损和氧化磨损。

关键词： 工程机械   石墨烯润滑脂   摩擦磨损   起重机抖动  

摘要： 工程机械用润滑脂的选择和使用对于保障工程机械的正常运行具有重要意义。文章研发的石墨烯润滑脂满足国家标准技术要求,并具有较好的高温性能、摩擦性能。石墨烯添加量为(a+0.010)%时,石墨烯润滑脂的减摩抗磨效果最佳,摩擦系数降低率达18.5%,磨斑直径降低率达15%。经重载滑动轴承台架试验对比,加注石墨烯润滑脂时轴套平均磨损量和销轴平均磨损量分别较加注极压锂基润滑脂时减少30%和65%。经整机试验对比,石墨烯润滑脂较极压锂基润滑脂的摩擦副平均磨损量降低58.75%。石墨烯润滑脂因具有稳定的摩擦系数及较好的摩擦性能,在一定程度上解决了起重机的抖动问题,但仍未彻底解决,建议同步排查引起起重机抖动的其他因素。

关键词： 摩擦磨损   发动机润滑油   行车试验   劣化机理   试验研究  

摘要： 减摩抗磨性能是确定发动机润滑油换油周期的关键。本文在行车试验和发动机润滑油样品采集的基础上,采用试验方法开展发动机润滑油减摩抗磨性能变化规律和劣化机理的研究。首先,对所采集油样根据标准要求进行了换油指标测试,发现达到换油周期时,行车试验的发动机润滑油均未超过换油指标限值。然后,利用SRV微动摩擦磨损试验机和四球摩擦磨损试验机对油样的摩擦学性能进行了试验,结果表明发动机润滑油在推荐的服役寿命周期内,存在减摩、抗磨性能最佳的使用里程或时间,此时摩擦因数最小、磨损量最少。最后,使用扫描电子显微镜、EDAX能谱仪对磨痕表面进行表征,以及从发动机润滑油运动黏度变化的角度,分析车用发动机润滑油减摩抗磨性能劣化的内在机理,基础油分子热分解、剪切断裂和热聚合作用是发动机润滑油摩擦因数变化的关键,而抗磨性能变化主要原因是极压抗磨添加剂浓度和摩擦化学反应。该研究结论对于发动机润滑油开发和换油周期确定具有一定理论意义和工程应用价值。