利用铝＋氮或钛＋氮离子束辅助沉积改善纯铁摩擦学性能的研究

离子束辅助沉积是近几年发展起来的一种将离子注入与薄膜沉积融为一体的材料表面改性新技术。利用Ａｌ＋Ｎ＋或Ｔｉ＋Ｎ＋离子束辅助沉积对工业纯铁进行了表面改性处理，并且就其摩擦学性能与未经表面改性处理之纯铁试样的作了对比试验研究，同时还利用俄歇电子能谱仪、掠角Ｘ射线衍射仪和扫描电子显微镜等分析测试手段对离子束改性层的成分深度分布和微观组织结构，以及磨痕的表面形貌和元素面分布进行了分析。结果表明，Ａｌ＋Ｎ＋或Ｔｉ＋Ｎ＋离子束辅助沉积可以在纯铁表面形成Ｆｅ４Ｎ、Ｆｅ３Ａｌ或Ｆｅ２Ｎ、Ｆｅ２Ｔｉ等强化相，因而使材料的表层显微硬度分别提高了２１．５％和５８．４％，稳态摩擦下的摩擦系数分别降低约８０％和８３％，平均磨损量分别降低约７１％和８６％；磨损形式主要由纯铁严重的粘着磨损转化为轻微的氧化磨损。     

氧化铈添加量对 M_(80)S_(20) 激光涂敷层的显微组织和摩擦学性能的影响

通过金相分析、扫描电子显微镜分析和透射电子显微镜分析，以及在无润滑条件下的摩擦磨损对比试验研究，考察了稀土氧化物ＣｅＯ２添加量对（Ｆｅ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｗ，Ｍｏ）８０（Ｂ，Ｓｉ，Ｃ）２０铁基非晶自熔合金粉末喷涂－激光重熔涂敷层的显微组织和摩擦磨损性能的影响．研究结果表明，在给定的试验条件下，稀土氧化物ＣｅＯ２的添加量（以质量分数计）为８％的改性效果比其添加量分别为４％和１２％的改性效果都好，可以明显改善激光涂敷层的显微组织，提高涂敷层的显微硬度，而且此时涂敷层的摩擦学性能最好．     

油溶性二正辛基二硫代氨基甲酸铈的合成及其摩擦化学特性研究

以二正辛胺、Ｃｅ２Ｏ３和ＣＳ２为原料合成出一种新型油溶性润滑油极压抗磨添加剂二正辛基二硫代氨基甲酸铈（Ⅲ），并在环－块式摩擦磨损试验机和四球试验机上，测定了它的减摩性能、承载能力和抗磨性能等，同时还就其添加量对这些性能的影响进行了考察；利用俄歇电子能谱仪和Ｘ射线光电子能谱仪，对边界润滑状态下形成的摩擦表面膜的元素组成和化学状态进行了分析．结果表明：在给定的试验条件下，这种添加剂可以使ＩＳＯＶＧ３２石蜡基矿物油的摩擦系数明显降低，能够使这种油的初始卡咬负荷和烧结负荷分别提高２．２倍和４．７倍，可见其减摩和抗磨性能良好；在这种添加剂作用下形成的表面层内含有有机物膜、氧化物膜、化学反应膜和Ｃｅ３＋渗透层等，这是摩擦化学作用的产物     

Al^＋注入316奥氏体不锈钢表面改性的研究

利用６０ｋｅｖ的Ａｌ＋以４×１０￣（１７）ｉｏｎｓ／ｃｍ￣２的剂量对３１６奥氏体不锈钢进行了离子注入，并对注入前后之试样的显微硬度、摩擦磨损性能和电化学腐蚀性能进行了试验研究，还对Ａｌ”注入表面改性的机理作了探讨。结果发现，Ａｌ￣＋注入对３１６奥氏体不锈钢表面改性的效果很好，可以使其显微硬度提高４３．７％，摩擦系数降低约５０％，耐磨性能也有明显提高，同时还能使这种材料的腐蚀电流密度和腐蚀速率分别降低３个数量级和９个数量级。微观分析表明，注入的Ａｌ￣＋主要以替代方式存在于奥氏体结构中，改性层内大量替代式缺陷和空位型缺陷的存在造成了较大的晶格畸变，从而增强了固溶强化的效果。另外，由于铝和氧的亲和力很强，不仅容易在不锈钢表面形成氧化膜，而且还有助于磨损过程中氧化膜的形成与修复，因此，Ａｌ￣＋的注入能使３１６奥氏体不锈钢由粘着磨损转变为以氧化磨损为主的磨损机制。     

离子注入聚酰亚胺的摩擦磨损性能研究

用Ｎ＋和Ｆｅ＋分别对芳香聚酰亚胺薄膜进行了离子注入处理，考察了注入前后聚酰亚胺与５２１００钢对摩时的摩擦磨损性能．结果表明，这２种离子注入都可以降低聚酰亚胺与钢对摩时的摩擦系数和磨损，而且高剂量（１０１６ｉｏｎｓ／ｃｍ２量级）离子注入的效果比低剂量（１０１４ｉｏｎｓ／ｃｍ２量级）离子注入的好，尤以３×１０１６ｉｏｎｓ／ｃｍ２的Ｆｅ＋注入改性作用更好     

氮、氧及金属离子注入铝合金表面改性层摩擦磨损性能研究

在不同温度下对6061铝合金分别进行了氮、氧等离子体浸没离子注入处理，氮与氢混合气体等离子体浸没离子注入处理，以及在氮气氛中的钛或铝等离子体浸没离子注入与沉积处理；采用X射线光电子能谱仪分析了注入改性层的相组成、高温下氧离子注入层的成分及注入离子浓度的深度分布；同时测定了注入改性层的显微硬度及摩擦磨损性能．结果表明：经300℃下氧离子注入处理后铝合金表面形成了较厚的硬质Al2O3层，从而使铝合金表面的耐磨寿命显著延长；经氮／氢混合注入以及氮气氛中金属离子注入和沉积处理后的铝合金表面的抗磨性能显著改善；同单一氮离子注入相比，氮／氢混合注入能更有效地改善铝合金的性能．     

Au基合金电位器材料耐磨特性与显微组织关系的研究

一种新型的由Ａｕ－Ｎｉ－Ｆｅ－Ｃｒ－Ｉｎ－Ｚｒ六元合金绕组材料与Ａｕ－Ｎｉ－Ｉｎ合金表面Ｉｎ＋注入的电刷材料相匹配制成的航空电位器，使用寿命为１×１０６次，达到ＨＢ５６３３－８１规定的一级电位器水平．力学性能研究和微观组织分析表明，电刷材料Ａｕ－Ｎｉ－Ｉｎ合金表面Ｉｎ＋注入可以促使表层生成具有良好润滑性能的Ｉｎ２Ｏ３，这能降低摩擦因数，并且可以使材料的表层组织晶粒细化，晶格畸变，从而提高表层的强度和硬度，改善其摩擦和磨损性能．在绕组材料Ａｕ－Ｎｉ－Ｆｅ－Ｃｒ－Ｉｎ－Ｚｒ六元合金的显微组织中，除有Ａｕ基固溶体和Ｎｉ基固溶体外，还含有Ｎｉ５Ｚｒ新相和具有正交结构的未知相这２种第２相粒子．存在于磨损表面的第２相粒子能够有效地提高绕组材料的抗粘着磨损能力．航空电位器的长使用寿命，是电刷材料和绕组材料的多种抗磨因素综合作用的结果．     

载气对气相沉积BN膜的形成及摩擦学性能的影响研究

以Ａｒ＋１０％Ｈ２（体积分数）Ｈ２及Ｎ２为载气,采用射频ＰＣＶＤ技术在４０Ｃｒ钢表面制备了ＢＮ膜,对沉积ＢＮ膜进行了ＦＴＩＲ,ＴＥＭ和ＳＥＭ等分析,并对不同载气下膜与基体的结合力,膜层残余应力,硬度及耐磨性进行了比较,结果表明,ＢＮ膜中,ｃ－ＢＮ含量分别为５８．１％,２７．７％和２７．４％,膜厚分别为４．６μｍ,２．０μｍ和３．３μｍ。     

三氟化铈的高温热稳定性及其分解产物对摩擦磨损性能的影响和作用机理

通过差热－热重分析和Ｘ射线衍射分析，考察了纯度较高的ＣｅＦ３从室温直至１２００℃的热稳定性，发现其在８００℃下热分解后形成的稳定产物是ＣｅＯ２·对ＣｅＦ３从室温到７００℃的摩擦学特性的研究结果表明：ＣｅＦ３可以在４００～７００℃有效润滑ＨａｓｔｅｌｏｙＣ；与ＨａｓｔｅｌｏｙＣ自配副相比，ＣｅＦ３可使ＨａｓｔｅｌｏｙＣ的磨损率下降３个数量级；ＣｅＦ３的减摩性能是因其具有近似的层状结构．ＣｅＯ２只在７００℃时才具有一定的润滑性，因而ＣｅＦ３的热分解有损其减摩性能     

等离子体浸没离子注入与沉积合成碳化钛薄膜的摩擦磨损性能研究

将等离子体浸没离子注入与沉积及射频辉光放电技术相结合，在GCr15轴承钢基体表面制备了碳化钛薄膜，考察了注入脉冲宽度和工作气体压力对薄膜性能和化学组成的影响；利用X射线衍射仪(XRD)、维氏硬度计、多功能摩擦磨损试验机和电化学腐蚀试验装置表征了薄膜试样的相组成、显微硬度、摩擦磨损性能和抗腐蚀性能．结果表明，注入脉冲宽度和工作气体压力对薄膜性能及其组成具有显著影响；GCr15钢经改性处理后抗磨性能和抗腐蚀性能显著改善．这是由于基体表面形成了硬质且致密的TiC薄膜改性层所致。