借助高溫摩擦磨損試驗機研究了合金陶瓷涂層cr3c2/nicr/mo的摩擦學性能,采用邊界潤滑條件,溫度范圍為50-850℃,以復脂油為潤滑劑,添加zndtp添加劑。利用掃描電子顯微鏡,波譜分析儀和x光光電子能譜儀對磨損后的表面進行觀察和分析,結果表明,鉬對在不同溫度下形成各種潤滑物質起重要作用,這些物質在一定程度上保護了摩擦表面。

潤滑條件下(Ca,Mg)—Sialon陶瓷摩擦磨損機制的EPMA研制

在干摩擦、水潤滑、油潤滑3種不同潤滑條件下對氧化鋁陶瓷進行摩擦磨損試驗。利用sem對磨損后的磨痕進行觀察并進行顯微組織結構分析,探討不同介質下氧化鋁陶瓷的磨損機制。結果表明:氧化鋁陶瓷材料干摩擦條件下的磨損機制為大量的脆性剝落和大量的磨粒磨損,在水潤滑條件下為較少的脆性剝落和輕微的磨粒磨損,在油潤滑條件下為很少的脆性剝落和極微的磨粒磨損;液體潤滑劑可使氧化鋁陶瓷材料的磨損量大幅度降低,其中油潤滑條件的減磨效果最為突出。

采用銷-盤式摩擦磨損試驗機在水潤滑條件下對3y-tzp/(mg,y)-psz陶瓷摩擦副的磨損性能進行了試驗研究。結果表明,3y-tzp陶瓷的磨損率隨著載荷和滑行速度的增加而增大。在低載低速下3y-tzp陶瓷發生的是微量磨損,其磨損過程相當于拋光;隨著載荷與滑動速度的增加,發生的是輕微磨損,相應的磨損機制為塑性變形和微犁削。在高載荷條件下發生了嚴重磨損,磨損的主要機制是表面斷裂。

對氧化鋁基陶瓷材料在室溫無潤滑以及滴油潤滑條件下的磨損特性進行了研究,進而對兩種狀況下材料的磨損機理進行了探討。

對粗顆粒al2o3陶瓷在無潤滑條件下的磨損特性進行了試驗研究,繪制了該材料的磨損曲線,磨損速率在初期很低,以后逐漸上升,及至2h以后基本穩定。利用掃描電鏡探討了該材料的磨損機理,認為共磨損以脆性剝落和磨粒磨損為主。

本文以鐵基合金粉為預制噴涂粉末,利用鈦鐵與石墨原位生成法,在q235鋼基體材料上通過選擇合適的等離子噴涂工藝參數制備fe-cr-tic金屬陶瓷涂層,并用激光重熔進行后處理。結果表明:激光重熔處理可以改善等離子噴涂涂層組織不均勻缺陷,提高等離子噴涂涂層的顯微硬度和耐磨性。當石墨和鈦粉加入到噴涂粉末中時,在噴涂層中形成兩種碳化鈦(ticandti8c5)。

在ｍ－２００環－塊磨損試驗機上研究了蒸餾水潤滑條件下ｓｉ３ｎ４、ａｌ２ｏ３陶瓷與灰鑄鐵（ｈｔ）配副時的滑動摩擦磨損特性，并與這兩種陶瓷和０．８％ｃ鋼（ｔ８）配副相對比；在掃描電鏡（ｓｅｍ）下對磨損后的試樣表面進行了形貌觀察和能譜分析。結果表明：ｓｉ３ｎ４／ｈｔ的摩擦系數最小，而且ｓｉ３ｎ４與ｈｔ的磨損率均比ｓｉ３ｎ４與ｔ８配副時低得多，其原因是由于在灰鑄鐵表面形成了一層含石墨的氧化膜；ａｌ２ｏ３／

為了解決含沙油潤滑條件下材料的磨損問題,采用超音速等離子噴涂技術制備了12co-wc涂層,使用sem、xrd及t11球盤式摩擦磨損試驗機測試了涂層的組織結構及在含細沙油潤滑條件下的摩擦學性能。結果發現由于具有很高的粒子飛行速度,超音速等離子噴涂12co-wc涂層組織致密,孔隙率小于1%,wc的氧化和分解少,結合強度高,涂層在含細沙油潤滑條件下具有良好的摩擦磨損性能,相同條件下的摩擦因數比灰鑄鐵小,耐磨性比灰鑄鐵提高4~8倍。

本文對al2o3基陶瓷材料/45＃鋼摩擦副的摩擦系數與45＃鋼/45＃鋼的摩擦系數作了對比滑動摩擦試驗研究,觀測分析了al2o3基陶瓷材料磨痕形貌,并就干摩擦,油潤滑狀態下al2o3基陶瓷材料的磨損機理進行了分析。結果表明,分別在干摩擦和20＃機油潤滑下,al2o3基陶瓷材料/45＃鋼的摩擦系數均比45＃鋼自配副時的低。在干摩擦條件下,al2o3基陶瓷材料的磨損機理是脆性微剝落和磨粒磨損,油潤滑條件下,該材料的磨損機理是脆性脫落和耕犁,但磨損量小于干摩擦條件下的磨損量,說明油潤滑對al2o3基陶瓷材料有明顯的減磨作用。

采用模擬活塞-缸套運動形式的往復式滑動摩擦磨損試驗機對比研究了鋁合金微弧氧化陶瓷層、電鍍硬鉻鍍層及耐磨磷釩銅鑄鐵的摩擦磨損特性;利用掃描電子顯微鏡觀察分析了磨損表面形貌,進而探討了油潤滑條件下微弧氧化陶瓷層的磨損機制及其影響因素.結果表明:鋁合金微弧氧化陶瓷層在油潤滑條件下的耐磨性能顯著優于電鍍硬鉻鍍層和磷釩銅鑄鐵;陶瓷層中的微孔有利于改善其在油潤滑條件下的耐磨性能;不同厚度的微弧氧化陶瓷層在穩定磨損階段的磨損質量損失變化不大.

利用mg-200型高速高溫摩擦磨損試驗機,采用塊-盤式實驗方法,對si3n4陶瓷-冷激鑄鐵摩擦副從室溫到150℃進行了微量潤滑摩擦磨損實驗,得到了該摩擦副的摩擦系數和si3n4陶瓷的磨損率。同時根據試件的sem照片和能譜成分分析了摩擦磨損機理,并與無潤滑時所得實驗結果進行了比較。結果表明:微量潤滑條件下si3n4陶瓷的磨損率和摩擦系數要比無潤滑條件下小的多;si3n4陶瓷的磨損率隨載荷和溫度的增大而增大,滑動速度的影響要小于載荷的影響;該摩擦副的摩擦系數隨環境溫度的提高而增大,隨速度的增大而減小,載荷的變化對其影響不大;si3n4陶瓷的磨損是化學磨損、機體物質脫落和磨粒磨損共同作用的結果,其中化學磨損是引起其他兩類磨損的主要原因。

本文對三種不同性能的al2o3陶瓷與淬火鋼在無潤滑條件下的磨擦磨損機理進行實驗分析,發現磨擦付的磨擦系數幾乎與陶瓷的力學性能無關,但陶瓷的磨損速率與陶瓷力學性能特別是斷裂韌性之間存在一定的關系,在干磨擦條件下,由于粘著力作用,金屬從對偶件轉移到陶瓷表面,轉移的金屬膜厚度往往超過陶瓷峰元的高度,從而隔開了陶瓷與金屬的直接接觸,陶瓷的主要磨機制是磨擦表面的裂紋源在疲勞應力作用下沿薄弱的晶界擴展,最科形

通過對鍍鉻和等離子噴涂的工藝特點,以及對鍍鉻層和等離子噴涂陶瓷涂層的硬度、耐磨性和耐腐蝕性的分析,指出鍍鉻雖可提高金屬零件的耐磨性和耐腐蝕性,但鍍鉻工藝會對環境造成嚴重污染;而等離子噴涂陶瓷涂層不但比鍍鉻層具有更高的硬度、更好的耐磨性能和耐腐蝕性能,而且是一種無污染或低污染的生產工藝.根據陶瓷涂層目前的應用狀況,認為用等離子噴涂技術代替鍍鉻技術具有良好的發展前景.

采用鋰離子電池聚乙烯(pe)隔膜為基體,在其兩側均勻涂覆厚度為1~2μm混有納米氧化鋁(al2o3)粉末及膠凝劑的無機有機漿體,得到一種無機復合陶瓷涂層鋰離子電池隔膜。通過對該電池隔膜及由此類隔膜制成的電池進行熱烘箱測試結果表明:在150℃高溫環境下,無機陶瓷涂層隔膜沒有出現較大的熱收縮,具有優越的熱穩定性,能有效提高鋰離子電池的熱安全性能。由于無機納米al2o3顆粒具有較高的比表面積,使得涂覆后的隔膜對電解液具有良好的潤濕性及保液性能。采用陶瓷涂層隔膜組裝lifepo4-c體系電池并對電池進行1c充放電循環測試,結果表明涂覆后的隔膜能有效提高鋰離子電池的容量保持性能。

測定了無潤滑條件下氧化鋁基陶瓷材料與鋼結硬質合金gt35的摩擦磨損特性,并對磨損機理作了對比分析。結果表明:氧化鋁基陶瓷材料的磨損曲線僅有跑合和穩定磨損兩個階段,磨損機理主要是脆性剝落以及磨粒磨損;而gt35卻出現了類似金屬材料磨損的三個階段,即跑合、穩定磨損和劇烈磨損階段。磨損機理是以碳化物粒子的斷裂和脫落、磨粒磨損、剝層磨損以及粘著磨損為主。

研究了無潤滑條件下si3n4陶瓷-白口鑄鐵磨擦副的磨損機理。通過對磨損表面的形貌分析和化學成分測試,發現粘附磨損和疲勞磨損是這一摩擦副磨損的主要形式;通過對試驗數據進行回歸分析,得知載荷對摩擦副磨損率的影響遠大于速度對其的影響

在油潤滑條件下陶瓷對金屬及金屬對金屬摩擦副摩擦磨損性能的研究

用放電等離子燒結技術制備了2種不同晶粒尺寸(平均晶粒尺寸為0.6μm的細晶氧化鋁和2.0μm的粗晶氧化鋁)的氧化鋁陶瓷。通過往復摩擦磨損實驗研究了2種氧化鋁陶瓷在人工關節滑液環境下的摩擦學性能和磨損機制。結果表明:相同的摩擦壓力和時間條件下(60n,30min),細晶粒和粗晶粒氧化鋁陶瓷的平均摩擦系數分別為0.245和0.250,細晶粒氧化鋁陶瓷耐磨性能優于粗晶粒氧化鋁陶瓷,磨損量(20×10–3mm3)僅為粗晶粒樣品的1/2;2種氧化鋁陶瓷磨損機制均為摩擦初期的微裂紋控制的晶粒拔出、脆性斷裂及后期的塑性變形機制。

采用塊-盤式摩擦磨損試驗方法,在mg-200摩擦磨損試驗機上對si3n4陶瓷-白口鑄鐵摩擦副進行了微量潤滑條件下的摩擦磨損試驗,同時根據試件的sme照片和能譜成分分析了摩擦磨損機理,為陶瓷材料的制備及減少磨損提供理論依據.試驗和分析結果表明:微量潤滑條件下si3n4陶瓷的磨損率和摩擦系數要比干摩擦條件下小得多;si3n4陶瓷的磨損率隨載荷的增大而增大,滑動速度對磨損率的影響要小于載荷對其的影響;si3n4陶瓷-白口鑄鐵的摩擦系數隨速度的增大而減小,載荷的變化對摩擦系數的影響不大;si3n4陶瓷的磨損是化學磨損、機體物質脫落和磨粒磨損共同作用的結果,其中化學磨損起主導作用.

1 陶瓷涂層材料之一：高含量陶瓷涂層技術簡介 高含量陶瓷涂層技術是機械表面綜合防護的革新技術 在惡劣的環境中，裝備（包括設備、機件等，以下相同）很容易發生各種類型的損傷與失效。例 如泄漏、磨損、腐蝕、電氣故障、或靜電危害等。這些損傷與失效所造成的損失巨大，無法用數字來 估量。因此，開展機械表面防護技術研究是一項非常有實用價值的研究課題。一些先進國家的最新研 究結果表明，“高含量陶瓷涂層技術是機械表面防護的革新技術”。 我國航空裝備科研人員成功地研制出高含量抗磨防護涂層（系列產品），簡稱陶瓷塗層。它的綜合 性能優良，用于機械表面的綜合性防護（密封防滲漏-抗磨損-防腐蝕-電絕緣或導靜電），能顯著地提 高裝備使用的可靠性、安全性和壽命，同時也是機件修舊利廢的好幫手。因此，具有廣泛的應用前景。 1.機械表面損傷的危害 在惡劣環境中工作的裝備很容易發生各種類型的機械

為了解決含沙油潤滑條件下材料的磨損問題,采用高速電弧噴涂技術制備了3cr13鋼涂層,使用sem、xrd及mm200摩擦磨損試驗機測試了涂層的組織結構及在含細沙油潤滑條件下的磨損性能。結果發現,高速電弧噴涂3cr13鋼涂層組織致密,孔隙率40mpa,在含細沙油潤滑條件下的耐磨性比38crsi鋼提高1.3~1.8倍,高速電弧噴涂3cr13鋼涂層的失效以磨粒磨損和扁平粒子的剝離為主。