超声马达摩擦学及其摩擦材料研究进展

超声马达是一种新型原动机,与普通电磁马达不同,这是一种摩擦驱动马达．为了促进超声马达的发展,对其研究中关于定子与转子界面接触驱动特性和摩擦磨损特性,超声波振动对定子和转子接触界面摩擦学特性的影响,转子摩擦材料的选择及其寿命预测等,从摩擦学角度对国内外的研究进展进行了综合归纳与评述,并且针对超声马达摩擦驱动的特点,提出了当前值得重视的一些研究内容．     

陶瓷摩擦学研究的发展现状

本文综述了陶瓷摩擦学研究的发展现状,从干摩擦和润滑两个方面总结了氧化物陶瓷(Al_2O_3、ZrO_2)和非氧化物陶瓷(Si_3N_4、SiC)的摩擦磨损性能、磨损机理以及影响摩擦磨损性能的若干因素,并且提出了今后需要重点研究的几个课题。     

摩擦学的进展与展望

对摩擦学近１０多年来在润滑与润滑剂和摩擦与磨损两个方面的进展作了综合介绍与评述,指出最引人注目的是采用扫描隧道显微镜、原子力显微镜和超薄膜干涉仪等先进仪器设备对边界润滑和边界膜进行原位研究,以及纳米摩擦学、陶瓷摩擦学、空间摩擦学、核反应系统摩擦学、微观摩擦学和表面工程等的发展与各种新型摩擦学材料的开发。同时,还对本世纪末和下世纪初摩擦学的发展前景作了展望,认为在摩擦学设计、新的摩擦学系统、特殊的摩     

摩擦学的三个公理

讨论了摩擦学发展中存在的问题,指出作为一门非常重要的应用基础学科,摩擦学在继承摩擦、磨损和润滑几千年来积累起来的理论成果和应用成果的基础上,没有建立与摩擦、磨损和润滑相比有所发展且与自身的定义和性质相适应并可以支持自身独立发展的理论体系和方法体系,提出摩擦学中存在3个基本公理：即第一公理——摩擦学行为是系统依赖的;第二公理——摩擦学元素的特性是时间依赖的;第三公理——摩擦学行为是多个学科行为之间强耦合的结果,由这些公理可以推导出一系列定理和相应的系,同时还讨论了用系统的状态方程和输出方程描述含有摩擦副的系统的特性的方法,并给出了应用举例。     

一种摩擦学状态在线监测系统的研究

研制了一种用于船用柴油机的摩擦学状态在线监测系统。它集磨粒监测,润滑油质量监测,柴油机扭矩及时转速监测于一体,利用在线铁谱技术监测润滑油中的铁磁性磨粒,利用容栅型电容传感器在线监测污染物引起的润滑油介电常数的变化,利用光电传感器和随轴转动齿盘产生的脉冲及相位差在线测量柴油机输出轴的扭矩及瞬时转速。此外,该监测系统还可将柴油机的磨损状态与动力状态相关联,监测由于各缸爆排压力变化造成的瞬时转速变化,从     

国外C／C复合材料摩擦学的研究现状

综合评述了与C/C复合材料有密切联系的炭-石墨材料的摩擦磨损行为以主国外C/C复合材料的摩擦学研究现状,指出关于C/C复合材料摩擦磨损机理及其影响因素的研究仍不完善,并提出了进一步研究中值得重点关注的课题。     

角蛋白组织摩擦学性能及其损伤自修复的初步研究

采用纳米压痕/划痕仪和维氏硬度仪,初步研究了2种不同角蛋白材料-指甲和鸡爪的摩擦学性能及其损伤自修复特性.结果表明:指甲和鸡爪微观结构的不同导致其摩擦学性能和自修复能力有较大差异.由于具有更好的纤维取向性,指甲表面的划痕摩擦系数略低于鸡爪.指甲横截面上垂直于纤维方向的划痕摩擦力比平行于纤维方向的大,划痕宽度小;鸡爪内外层结构的不同使得其外层的摩擦力较大,划痕宽度较小.浸泡在水中,指甲和鸡爪上的压痕变形和低载下的划痕变形能够分别在5和30 min内完全恢复.     

摩擦学研究的未来方向

最近美国国家科学基金会(NSF)举行了一次专题讨论会,邀请来自学术界,美国联邦实验室和私营工业的国际公认的摩擦学家的一个小组。讨论和建议了摩擦学基础研究的未来方向。讨论会后接着举行了美国机械工程师协会(ASME)美国润滑工程师协会(ASLE)的摩擦学会议(1986年10月20—22日),(Pittsburgh,PA),会上邀请来自私营工业的代表们评价专家们的建议,并提出他们各相应工业的研究需要。在所讨论的许多研究课题之中,强调4个特殊的领域是需要立即注意的。它们是:①摩擦、磨损和破坏的预报模型;②润滑的微观和化学观点;③微观层次上磨损的机理和预防;④高温应用的材料和润滑剂。 注意到这些领域中的许多是极其复杂的,并且可能得益于大学、联邦实验室和私营部门多学科之间的小组的协作。到会者表达了一种观点,那就是非常需要把基础研究成果传递到工业用户手中。     

分形理论在摩擦学研究中的应用

采用尺度独立的分形参数可使粗糙表面和磨屑形貌的表征简单明了,并使表征具有唯一性,易于识别;基于分形参数所建立的摩擦学研究模型的预测结果可望不受测量仪器分辨率和取样长度的影响,因而比传统的基于统计分析的模型更为合理和有效。综述了分形几何在粗糙表面的表征,接触,磨损预测和摩擦温度分布以及磨屑定量分析等方面的应用现状和发展,指出了用分形理论研究摩擦学问题时应注意的着重点。     

Ni／聚氨酯纳米复合涂层的制备及其摩擦学性能研究

用超声化学方法制备了纳米Ni微粒,并在此基础上制备了Ni／聚氨酯纳米复合涂层,用X射线衍射仪和透射电子显微镜表征了纳米Ni微粒的结构和形貌以及纳米复合涂层中Ni微粒的分布;用球—盘摩擦磨损试验机评价了Ni／聚氨酯纳米复合涂层的摩擦磨损性能．结果表明：纳米Ni微粒平均品粒尺寸为10nm;纳米Ni微粒均匀分布在Ni／聚氨酯纳米复合涂层中,其颗粒尺寸约为50nm;Ni／聚氨酯纳米复合涂层的摩擦学性能明显优于聚氨酯涂层．     

摩擦力和摩擦振动的分形行为研究

在不同的摩擦磨损试验机上提取了摩擦磨损过程中摩擦力和摩擦振动的时间序列信号,采用关联维数方法研究了摩擦力和摩擦振动的分形行为．结果表明：摩擦力和摩擦振动信号具有分形特征;随着摩擦磨损过程的进行,信号分形维数的变化出现规律性的递增或递减;对于“收敛”或磨合磨损过程,不同阶段摩擦信号的分形维数趋于增大;对于“发散”的摩擦磨损过程,不同阶段的摩擦信号的关联维数趋于减小．摩擦力和摩擦振动的分形维数的变化规律同摩擦磨损过程中表面形貌分形维数的变化规律相似。     

重大装备橡塑密封系统摩擦学进展与发展趋势

阐述了橡塑密封系统摩擦学在\"工业强基\"战略以及智能制造装备(中国制造2025)的主要挑战.综述了目前橡塑密封的弹性体磨损、润滑、摩擦、界面失稳研究现状,概述了橡胶摩擦学在磨损润滑、摩擦接触研究的主要难题(包括基础理论、计算方法、仪器研制等),分析了我国与世界高端橡塑密封工业先进发达国家的差距,并就未来橡塑密封理论、技术、应用领域的重点提出了若干建议,为我国基础件研究和生产制造、工业摩擦学界提出了建议.     

不同温度下半金属摩擦材料的摩擦磨损性能研究

利用Ｄ－ＭＳ型定速摩擦试验机,考察了２种润滑相对半金属摩擦材料摩擦系数和磨损率随温度变化的影响情况,并采用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）和Ｘ射线能量色散谱等（ＥＤＡＸ）分析了２种复合摩擦材料中各组分对摩擦磨损性能的交互作用,揭示了半金属摩擦材料摩擦磨损的特性和机制。     

铝硅酸盐微晶玻璃摩擦磨损性能研究

在MRH-5A型环-块摩擦磨损试验机上考察了不同载荷下耐磨微晶玻璃与45#钢对摩时的摩擦磨损性能,用扫描电子显微镜和定点探针观察和分析磨损表面形貌和成分,并探讨了材料的磨损机理。结果表明：磨损率随着载荷的增加出现波动,当载荷低于40N时,磨损率随载荷增加而明显增大;而当载荷超过40N时,磨损率随载荷增加而明显降低;在较低载荷下,耐磨微晶玻璃的磨损失效主要源于轻微点蚀和疲劳剥落;在较高载荷下,其磨损失效主要源于表层晶粒塑性变形及疲劳脆性断裂。     

二硅化钼自配副在干摩擦条件下的摩擦学性能研究

在 MM- 2 0 0型摩擦磨损试验机上考察了不同载荷下金属间化合物二硅化钼自配副的干摩擦磨损性能 ,采用扫描电子显微镜和微探针观察与分析了其磨损表面形貌 ,并对材料的摩擦磨损机制进行了探讨 .结果表明 :干摩擦条件下 Mo Si2 自配副在载荷为 5 0～ 10 0 N时具有较好的综合摩擦磨损性能 ,摩擦系数和磨损率分别维持在 0 .11和 6 .0×10 - 5g/ min;随着载荷的增大 ,Mo Si2 自配副的主要磨损机理从塑性变形和疲劳磨损转变为氧化磨损     

仿生多孔超高分子量聚乙烯的摩擦磨损性能研究

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.     

温度对准晶材料摩擦性能的影响

研究了温度对准晶材料 /类金刚石 ( DL C)涂层在干摩擦条件下的摩擦特性 ,采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪及表面分析仪等对准晶材料表面形貌和晶体结构进行了观察与分析 .结果表明 ,温度对准晶材料表面摩擦特性影响显著 ,35 0℃下其磨损机制为剥层磨损 ,明显不同于室温下的磨损机制