扫描电镜中装上摩擦试验机观察固体润滑膜的磨损过程

对固体润滑膜的评价,过去多用栓/盘式摩擦试验机,这种试验机的试验结果和实际机械试验结果的相关性不太好。为此,虽发展了几种摩擦试验机,但仍不能说已经确立了固体润滑的评价方法。     

固体润滑材料在我国空间技术中的应用研究

固体润滑材料在我国的发展已有二十多年的历史。从我国第一颗人造地球卫星发射开始,已经使用固体润滑材料来解决人造卫星中的有关润滑问题。本文介绍了各种固体润滑材料——干膜润滑剂、金属和非金属基自润滑材料、多组元复合镀层等在人造卫星的轴承、齿轮、天线、输送泵、绞链等机构中的应用研究。文中详细叙述了各种润滑材料在大气、真空(10~(-9)乇),超低温、特殊介质以及强辐射条件下的性能和摩擦磨损评价数据。还对各种润滑材料的制备工艺作了简要描述。     

PPS-2干膜润滑剂的研究

本文报导了以聚苯硫醚为粘结剂,二硫化钼为润滑剂的PPS-2干膜润滑剂。该干膜具有抗摩性好,化学稳定性高,最佳膜厚比一般干膜厚等特点。文中讨论了影响该膜耐磨性的几个因素和膜的摩擦磨损性能。齿轮试验表明,PPS-2干膜在极低温下的齿轮润滑试验时获得了满意的结果。     

聚四氟乙烯对齿轮润滑成膜膏润滑性能的影响

作者以聚四氟乙烯(PTFE)为固体润滑剂填料对GM型齿轮润滑成膜膏进行了改进,并且研制出了两种新的成膜膏系列产品。经四球试验机、动静摩擦系数精密测定仪和SRV试验机评价的结果表明,添加PTFE的GM-2型成膜膏的承载能力和减磨性能都明显地比未添加的好;以PTFE为主要固体润滑剂填料的GM-3和MFC-1型两种润滑成膜膏也都具有良好的润滑性能,其中后者的性能与含PTFE的GM-2型成膜膏的接近。通过对摩擦轨迹的电子探针检测发现,PTFE在摩擦过程中于摩擦表面形成了转移膜,因而改善了润滑成膜膏的摩擦学性能。     

谐波齿轮传动减速器的固体润滑失效机理

在同型号的谐波轮传动减速器和相同的试验条件下，考察了不同固体润滑薄膜体系的润滑性能和磨损特性；结合试验后柔轮和刚轮的工作表面形貌和磨粒的分析，初步探讨了固体薄膜润滑下谐波减速器的磨损机理及其润滑失效机理，结果表明，谐波减速器齿轮磨擦副的润滑膜配伍是影响谐波减速器润滑状态和运行寿命的重要因素。在分析研究的基础上，提出了改进谐波减速器齿轮副固体润滑的设想，并且研制出在给定条件下适用的固体润滑薄膜体系。     

乙基纤维素固体润滑膜用于黑色金属冷加工的研究

作者对低碳钢塑性加工坯件表面预处理的磷化-皂化润滑工艺进行了评论,提出了用与基体金属粘附强并具有良好摩擦性能的以乙基纤维素为基础的固体膜代替磷化-皂化润滑的设想。通过润湿角的测定和摩擦试验,说明该高分子润滑剂用于黑色金属冷挤压、冷引仲加工可以取得非常满意的效果。产品表面光洁、覆盖膜层易于清除。本文还介绍了该润滑膜在工厂中应用的情况。 在低碳钢工件毛坯冷挤压、冷引伸加工前,一般都要经过碱洗、酸洗、水洗、磷化、皂化处理,使工件毛坯表面生成一层多孔的,浸填有脂肪酸皂的磷酸盐膜,方能满足加工时对润滑的要求。这种工艺工序多,对环境污染严重、加工后残余的磷化膜难于去除。 作者选择了具有良好成膜性和塑性的高分子材料,分别测定了以其为基础的溶液表面膜张力,与基体金属的接触角和固体膜的附着力,再通过摩擦试验评定其润滑性能。对比用磷化-皂化处理的和用高分子固体润滑膜的加工后工件质量,证实了用高分子固体润滑膜代替磷化-皂化润滑的设想是可行的。     

固体润滑膜的滚压涂敷工艺之研究

本文介绍了一种可在装配好的或形状复杂的机器部件(滚动轴承或齿轮等)摩擦表面上涂敷一层固体润滑膜的简便方法。作者对成膜工艺条件进行了选择,并给出了这一工艺的应用实例。     

CVD TiC—TiN复合涂层球／Pb基固体润滑盘摩擦学性能的研究

本文对球(包括CVD TiC-TiN复合涂层球和GCr15钢球)盘(包括纯Pb与Pb-Sn-Cu电刷镀层盘)滑动摩擦副进行了摩擦与磨损试验。结果表明,真空下的摩擦系数比大气下的低,涂层球的摩擦系数比钢球的低,Pb-Sn-Cu涂层盘的摩擦系数比Pb涂层盘的低。磨损表面的扫描电镜观测发现,在CVD涂层破裂区的后沿形成了固体润滑转移膜,这有助于降低摩擦和磨损。磨损表面的俄歇电子能谱分析表明,在油润滑及干摩擦下,盘的磨痕处仍有可起润滑作用的固体润滑膜存在。这种膜含有Fe元素,表明它是摩擦表面作用后产生的。     

Fe-Ni基高温自润滑复合材料摩擦磨损特性研究

本文中采用滑动磨损试验方法研究了以PbO和WS2为润滑组元的复合材料与440C不锈钢配副在25～600℃温度范围内的摩擦磨损特性.通过X射线衍射仪分析发现复合材料中含有铬的硫化物等高温润滑物质生成.使用扫描电镜和金相显微镜进一步分析了材料摩擦表面形貌.结果表明:在500 ～ 600℃范围内,PbWO4、CrxSx+1等各种金属化合物在摩擦表面形成了较完整的润滑膜,产生了自润滑能力,具有优良的减摩耐磨性能.润滑膜材料可向摩擦对偶表面转移,在一定程度上阻止了复合材料与440C不锈钢对摩材料的直接接触,显著降低了材料摩擦系数和磨损率,实现了高温自润滑性能.本文进一步探索了单一润滑组元润滑膜和两种润滑组元润滑膜的承载能力,发现两种固体润滑组元产生的协同润滑效应显著改善了润滑膜的润滑性能.     

二硫代钼酸锌高温稳定性及其润滑性能的研究

在实验室中全成了二硫代钼酸锌粉,并考察了其作为固体润滑剂的高温摩擦学性能,同时采用热重分析对其热稳定性进行了评价,采用Ｘ射线光电子能谱分析了摩擦表面典型元素的化学状态。结果表明,二硫代钼酸锌在空气中的第一分解温度为２４９．８℃,摩擦磨损试验结果表明,二硫代钼酸锌作为固体润滑剂在室温到５００℃温度范围内具有较代的摩擦系数,但摩擦系数随温度的升高而增大。磨损表面Ｘ射线光电子能谱分析结果表明,该固体润滑     

摩擦聚合膜的研究概况

本文对摩擦聚合膜的发展历史作了简略回顾,介绍了近年来摩擦聚合膜方面的主要研究工作。讨论了几种摩擦聚合膜形成的理论及其对抗摩和抗擦伤作用的解释。最后,作者展望了摩擦聚合膜今后的工作,并从润滑机理的角度提出:摩擦聚合膜可以被认为是一种特殊的固体润滑材料。深入进行摩擦聚合膜的研究和应用,必将取得较大的效益。     

蛇纹石润滑油添加剂摩擦反应膜的力学特征与摩擦学性能

文中考察了变载、变速条件下表面修饰蛇纹石超细粉体作为矿物基础油添加剂的摩擦学性能,利用扫描电镜、能谱仪、纳米压痕仪等对比分析了蛇纹石添加剂形成的摩擦反应膜和基础油润滑下的磨损表面微观形貌、元素分布及微观力学性能.在此基础上,通过改变旋转滑动试验过程中的载荷/速度比,建立了基础油/摩擦反应膜和基础油/普通磨损表面润滑体系的Stribeck曲线.结果表明:蛇纹石超细粉体作为润滑油添加剂形成的摩擦反应膜具有较高的硬度和近似于金属材料的弹性模量,氧化物颗粒的嵌入进一步改善了摩擦反应膜的微区纳米力学性能,同时膜层的多孔结构可起到储油和捕获磨粒的双重作用,从而使摩擦反应膜在边界和混合润滑状态下表现出优异的摩擦学性能.     

超载条件下空间润滑谐波减速器传动性能 及摩擦磨损性能研究

本文选用XB1-60-150型谐波减速器,考察了脂润滑与固体润滑谐波减速器在宽温度范围及不同超载条件下的传动性能,结果表明：在-50℃至+40℃温度范围内及≤150%超载条件下,固体润滑谐波减速器和脂润滑谐波减速器均表现出良好的运转性能。在不同载荷及温度下,脂润滑谐波减速器表现出较高的传动效率,而固体润滑谐波减速器则表现出较稳定的传动性能。在波发生器运行总次数1.5×105 r后,利用光学显微镜对柔轮-刚轮齿轮摩擦副表面进行检查,未观察到明显的异常磨损,润滑状态良好。本文还采用正交试验极差分析方法,综合分析了空间润滑谐波减速器超载运转传动性能的影响因素,结果表明温度是影响其传动性能的主要因素,润滑方式次之,载荷影响最小。     

评价半流体润滑剂性能的齿轮台架

作者对全尺寸功率流封闭式齿轮试验台架成功地进行了改进和完善,发展了一种测试方法齐全、测量精度高的齿轮试验台架与测试系统,并以其进行了00~#半流体润滑脂、50~#机械油等润滑时啮合齿面间的油膜电压、齿轮传动效率、减速器的振动和噪声、润滑剂的温升和抗磨性能等多方面的对比分析和评价。结果表明,这种全尺寸齿轮试验台架与测试系统对半流体润滑剂性能的评价分析是可靠的,适合作为各种半流体润滑剂性能的全尺寸试验台架推广应用。     

考虑摩擦动力学特性的渐开线齿轮润滑分析

以渐开线齿轮为研究对象,综合考虑齿面摩擦、油膜刚度和阻尼的影响,将摩擦动力学特性和齿面形貌考虑到有限长线接触弹流润滑理论(EHL)中,采用多重网格数值求解法获得了渐开线齿轮在不同啮合位置处的动载荷分布,压力与膜厚分布,并对比分析了干摩擦与润滑条件下压力分布的不同特征以及动载荷对油膜分布的影响.计算结果表明:低速时,动载荷接近稳态分布,在单双齿交替点有明显的高频冲击,随着转速的增加,动载荷变化趋于平缓;与干摩擦相比,润滑油膜可以减小最大压力峰值以及入口区和出口区的压力,但对粗糙峰凹谷处压力有所增加.沿啮合线方向,压力在节点位置附近达到最大值,膜厚受动载荷的影响较小,近似呈线性增加趋势.     

钛酸钾晶须对石墨-硼酸系固体润滑膜摩擦磨损性能的影响

考察了钛酸钾晶须对石墨-硼酸系固体润滑膜摩擦磨损性能的影响，采用扫描电子显微镜观察分析了不同温度下润滑膜试样磨损表面形貌．结果表明：石墨-硼酸及石墨-硼酸-钛酸钾晶须固体润滑膜在室温下同不锈钢配副的摩擦系数约为0．08，耐磨寿命(滑动摩擦行程)保持在15000m以上；在300℃下的初始摩擦系数变化不大，在500℃下摩擦系数变化较大；但在摩擦初期2种固体润滑膜的摩擦系数无明显差别；随着摩擦过程的进行，不含钛酸钾晶须的润滑膜试样的摩擦系数在短时间内迅速增大，而含钛酸钾晶须试样的耐磨寿命比不含钛酸钾晶须试样的高2倍．这是由于钛酸钾晶须增强了固体润滑膜的强度及其在底材表面和附着力所致。     

溅射二硫化钼膜在不同润滑条件下的摩擦学性能分析

通过MoS2膜/钢、钢/钢摩擦副分别在干摩擦、油和脂润滑条件下的球-盘式摩擦学试验,对比分析了润滑条件、载荷、滑动速度对MoS2膜摩擦系数的影响.利用原子力显微镜(AFM)对膜层磨损形貌进行表征,研究润滑条件对膜层磨损寿命的影响.结果表明:在4122仪表油和FAG脂润滑下,MoS2膜在零速启动、中低速情况下的动、静摩擦系数均比MoS2干膜和钢/钢摩擦副的要低;固-液复合润滑时的MoS2膜的耐磨性均比干膜摩擦时有所降低,MoS2干膜的磨损率约为8.1×10-7mm3/(N.m),在油和脂润滑时其磨损率分别约为2.4×10-5mm3/(N.m)和5.5×10-6mm3/(N.m).     

粘结固体润滑膜及其应用

粘结固体润滑膜是固体润滑材料的主要类型之一，因其性能优异而获得了从民用机械到空间技术等各个方面的广泛应用，几乎可以用到工程实际中所有的摩擦部件上．近年来，我国粘结固体润滑膜的应用除在航空航天等尖端技术方面继续保持原有的优势外，其在民用机械中的应用也在逐年增多．但是，由于大多数工程技术人员目前对粘结固体润滑膜还不够了解，实际使用中尚有一定的困难．针对这种情况，并且为了推动国内粘结固体润滑膜之研究与应用的更快发展，系统地对这类固体膜的分类、性能特点、制备工艺和典型应用等进行了综合介绍与评述，指出要充分发挥粘结固体润滑膜的优势，利用其创造更大的社会效益和经济效益，就应当重视开展对这种固体润滑材料与技术的工业应用研究．     

电流对碳纳米管-银-石墨复合材料摩擦磨损性能的影响

采用粉末冶金方法制备了碳纳米管-银-石墨复合材料,研究了复合材料在机械磨损和带电磨损2种状态下的摩擦磨损性能及接触电压降的变化情况.结果表明,复合材料在带电磨损条件下的摩擦系数和磨损体积损失均比不带电条件下的大.这是由于外加电场不利于保持摩擦副接触表面在摩擦热等作用下形成润滑膜的均匀性和完整性所致.此外,在带电磨损条件下,阳极的磨损体积损失比阴极的大.其原因在于,摩擦副接触表面润滑膜中的水在电场作用下发生离解,在正刷侧释放出活性氧,活性氧与电刷表层中的碳或金属发生氧化反应,从而使得磨损加剧.     

固体润滑概论(8)

8.1 前言 固体润滑膜大都能耐10~8次以上的摩擦,也有超过10~8次寿命的。但当要求更长的耐久性时,则需采用某种方法向滑动部位不断地供给固体润滑剂。例如,把固体润滑剂预先压制成片置于滑动面上,或者在滑动面上钻孔並将固体润滑剂嵌入其中作为润滑源。此外,还可以使用含固体润滑剂的润滑油或润滑酯,也有把固体润滑剂载于气流中吹入的方法等。