一、Al_2O_3陶瓷与铸铁副在空气和蒸馏水润滑下的滑动磨损（论文文献综述）
张肖肖[1]（2021）在《石墨烯增韧WC-Al2O3复合材料的制备及性能研究》文中认为WC-Co硬质合金具有优异的硬度、韧性、耐磨性及抗弯强度等性能,被广泛应用于切削工具、钻探工具、拉拔模具、耐磨涂层等领域。但是,Co是稀缺的战略资源,在众多领域的需求都在不断增加。我国Co资源贫乏,主要依赖进口。为应对Co需求增加和资源稀缺问题,许多学者开展了无Co硬质合金的研究。其中,WC-Al2O3复合材料具有较高的硬度和优异的耐腐蚀性能,是一种有应用前景的无Co硬质复合材料。然而,脆性依然是无Co硬质合金面临的一个重要的共性问题,制约了其进一步的工程应用。近年来,石墨烯因其具有较高的比表面积和优异的力学性能受到了学术界的广泛关注。已有研究表明,石墨烯的引入能够有效改善陶瓷材料的力学性能,其对脆性材料断裂韧性的改善也已经得到了一定的实验验证。同时,石墨烯还具有一定的自润滑特性,为进一步改善材料的摩擦磨损性能提供了可能性。因此,本文作者从“显微组织结构优化”和“力学与摩擦磨损性能同步提高”的角度出发,在WC-Al2O3复合材料中引入石墨烯,以期进一步改善材料的力学性能和摩擦磨损性能。具体研究工作和结果如下:1.研究解决石墨烯在WC-Al2O3复合材料中的分散问题,充分发挥石墨烯的增韧作用。石墨烯分散的难点在于既要克服WC、Al2O3和石墨烯因密度差异所引起的沉降问题,又要保留石墨烯原有的径向尺寸和完整的晶体结构。针对以上问题,选用复合分散工艺,研究获得了WC、Al2O3、石墨烯复合粉末的最佳方案为:用超声波分散石墨烯4h,用行星球磨分散WC-Al2O3复合粉末50h,然后将石墨烯与WC、Al2O3粉末混合再行星球磨4h。研究表明,在无水乙醇中加入10vol%聚乙二醇作为分散剂,可使陶瓷颗粒表面形成包覆效应,降低颗粒间的引力,明显延缓材料在分散液中的沉降速度、改善分层现象。分散结果显示,当石墨烯含量低于0.5wt%时,石墨烯可以在WC、Al2O3复合粉末中分散均匀,且其结构完整性较好、层数较少、径向原始尺寸基本保留;当石墨烯含量高于0.7wt%时,石墨烯之间接触机会增大,在范德华力的作用下,又重新发生了吸附和团聚。2.采用热压烧结制备WC-Al2O3-石墨烯复合材料,获得致密度高、晶粒细小、石墨烯结构基本完整的复合材料。研究石墨烯引入对材料显微组织结构与力学性能的影响。结果表明:石墨烯的引入细化了WC-Al2O3复合材料的晶粒尺寸,并同步提高了材料的硬度和断裂韧性。随着石墨烯的添加,WC晶粒尺寸先减小后增大,硬度和韧性则表现出先增大后减小的趋势;当石墨烯添加量为0.3wt%时,硬度和韧性达到最大值18.78GPa和11.09MPa·m1/2,分别提高了18.7%和40.8%。主要增韧机理在于均匀分布的石墨烯有效阻碍了裂纹扩展,增强了WC-Al2O3复合材料中原有的裂纹偏转、裂纹桥连效应。同时石墨烯的拔出过程进一步消耗断裂能;分布于颗粒间的石墨烯,使得断裂模式由沿晶断裂向穿晶断裂转变,消耗更多的断裂能,进而提高了材料的断裂韧性。3.研究石墨烯添加量对WC-Al2O3复合材料摩擦磨损性能的影响。发现随着石墨烯的添加,摩擦系数和磨损率先减小后增大。与未添加石墨烯的WC-Al2O3复合材料相比,添加0.5 wt%石墨烯时,摩擦系数达到最小值,降低了41.2%;添加0.3 wt%石墨烯时,磨损率达到最小值,降低了64.5%。添加0.3wt%石墨烯时,材料最低的磨损率主要归因于细小的晶粒尺寸和最优的力学性能,此时磨损机理主要为磨粒磨损。添加0.5wt%石墨烯时,石墨烯发生剪切滑移,形成大量层数更少的石墨烯摩擦膜。摩擦膜的润滑作用显着降低了摩擦系数。同时,摩擦膜对磨损面的保护作用,在一定程度上降低了材料的磨损率。4.研究了温度对WC-Al2O3-石墨烯复合材料摩擦磨损性能的影响,进而分析了高温条件下的磨损机理。研究结果表明,摩擦系数随温度的升高呈下降趋势,而磨损率随温度的升高呈上升趋势;石墨烯对WC-Al2O3复合材料的高温耐磨性有显着的改善作用。在高温条件下,WC-Al2O3复合材料力学性能的降低引起了材料表面严重的破碎剥落;高温氧化所形成的WO3降低了摩擦系数。然而,由于WO3的较低的力学性能以及与WC基体热膨胀系数的失配,加速了材料的氧化磨损。此时的磨损机理主要为破碎剥落、磨粒磨损以及氧化磨损。石墨烯的引入改善了材料的高温耐磨性能,其原因在于:均匀分布的石墨烯,阻碍微裂纹扩展和基体颗粒的拔出,减少压实层的剥落;同时,石墨烯与部分WC基体直接接触,阻碍WC与O2的反应,减缓了氧化磨损。如上所述,本文作者通过对石墨烯增韧WC-Al2O3复合材料的研究,发现石墨烯的引入实现了WC-Al2O3复合材料力学性能和摩擦磨损性能的同步提高。在此基础上,分析探讨了石墨烯对WC-Al2O3复合材料的增韧机理,揭示了石墨烯对WC-Al2O3复合材料磨损机理的影响规律,丰富了石墨烯增韧无钴硬质合金材料的研究内容。
翟彦青,高东强,陈威[2]（2020）在《苛刻环境下陶瓷材料摩擦学行为研究现状》文中进行了进一步梳理综述了陶瓷材料与金属配副材料在苛刻环境下摩擦学行为的研究现状,以及苛刻环境下陶瓷材料在摩擦学研究领域的发展趋势和前景。陶瓷与金属配副材料在海水环境下主要考虑机械磨损、摩擦化学磨损以及腐蚀磨损三种磨损机制的耦合作用;在过氧化氢、醇、油脂等复杂液体环境下需考虑介质的物理化学特性;在极端温度、真空及气体氛围环境下,超导陶瓷、耐高温陶瓷、复合材料等"新"材料越来越受到人们的重视。建议应完善现阶段苛刻环境下陶瓷材料摩擦学性能的研究方法和技术,并使其形成一个综合体系。
冯波[3]（2020）在《润滑减摩涂层的制备及摩擦磨损性能研究》文中提出润滑减摩涂层（Lubricating Anti-Friction Coating）能够改善基体材料耐腐蚀性能差、润滑效果差和磨损量高等问题,提高工件的精度和使用寿命,得到越来越多科研人员的广泛关注。目前,固体润滑剂二硫化钼（MoS2）润滑减摩涂层,因其热稳定好、剪切强度低、摩擦系数低和表面粘附力强等优点而被广泛应用,但是高速磨损环境下产生的大量摩擦热会破坏涂层中的有机物,进而影响涂层的连续性和完整性,加速了涂层的磨损。因此,MoS2润滑减摩涂层的耐磨性和导热性能仍有待进一步提升。为了同时实现提升涂层耐磨性能和导热性能的目的,本文将磷化工艺和掺杂改性相结合,在铝合金基体表面制备硬质颗粒（球形Al2O3）和导热剂（胶体石墨）协同掺杂的MoS2复合涂层,以获得耐磨性能与导热性能俱佳的润滑减摩复合涂层。具体方法为:采用溶液浸渍法对铝合金基体进行磷化处理,研究了磷化膜对基体耐腐蚀性和MoS2涂层膜基结合力的影响;利用空气压缩机在附有磷化膜的基体上喷涂制备MoS2/球形Al2O3和MoS2/球形Al2O3/石墨复合涂层,研究了硬质颗粒掺杂和硬质颗粒+导热剂共掺杂对复合涂层微观组织结构和摩擦磨损性能的影响,并确定高速磨损条件下复合涂层的最佳配方。研究结果表明,利用磷化工艺可制备得到连续均匀的多孔磷化膜,其中铝合金锌系磷化膜孔径约为1 μm,孔隙率最高,可大幅提高铝合金基体和MoS2涂层的接触面积;同时磷化膜破坏时间约为45 s,磷化膜耐腐蚀性能最优。利用空气喷涂法制备的MoS2/球形Al2O3复合涂层成分均匀,其中球形Al2O3直径约为3-5 μm,均匀分散于涂层内部且无团聚现象,复合涂层较未掺杂MoS2涂层显微硬度提升约240%,摩擦系数降低约18%,磨痕宽度变小,耐磨性能明显提升。通过胶体石墨和球形Al2O3共掺杂改性制备所得MoS2/球形Al2O3/C复合涂层导热性能和显微硬度明显提高,硬质颗粒和导热剂的协同作用显着提升了MoS2复合涂层摩擦磨损性能。在高速磨损（560rpm）条件下,质量比为6:2:3的复合涂层摩擦学性能最佳,摩擦系数较MoS2涂层降低约60%,磨痕截面积降低约40%,耐磨性能明显提升。由于时间原因,本文未对MoS2润滑减摩涂层的疲劳寿命和导热性能进行系统表征,对导热性能影响MoS2润滑减摩涂层摩擦磨损性能的规律研究不足。
苏庆德[4]（2020）在《WC-Al2O3复合材料在不同工况下的摩擦磨损性能研究》文中提出硬质合金在耐磨涂层及耐磨零部件等方面具有极其重要的应用价值,特别是传统的钨钴类硬质合金（WC-Co）更是在应用和研究方面占据着核心地位。但是,钴是一种稀缺的战略性资源,价格昂贵。因此,选用资源丰富、廉价易得的材料制备具有优异耐磨性能的新型复合材料很有必要。近年来,东华大学在WC-Al2O3硬质复合材料的制备和力学性能研究方面做了不少工作,成效明显。在此基础上,进一步开展材料在摩擦学性能方面的研究,为材料的应用提供依据势在必行,研究工作有重要的学术价值和应用意义。本文作者采用球-盘接触式的滑动摩擦磨损试验方法,以自制的WC-Al2O3复合材料为研究对象,与传统硬质合金YG8作对比,研究了不同环境和工况条件下WC-Al2O3复合材料的摩擦磨损性能,并通过表征磨损表面形貌、磨屑形貌及相关的化学组成,深入分析了材料的磨损机理。论文研究工作如下:1、较系统地研究了WC-Al2O3复合材料（WA15）在不同试验参数下的常温摩擦磨损性能。结果表明:（1）不同载荷作用下的摩擦磨损行为及磨损机理差异显着。根据赫兹接触模型计算了不同载荷对应的接触应力,以材料发生严重磨损时的载荷为依据,明确了材料的许用应力。WA15与YG6硬质合金配副时,摩擦系数随载荷增加而增加,磨损率先保持不变然后急剧增加。特别是在30N40N之间,材料会发生由轻微磨损向严重磨损的磨损转变。磨损转变前后的磨损机理不同,磨屑形态不同。在轻微磨损阶段,磨损率极低且不随载荷变化,表面发生以微切削、微裂纹为主的磨粒磨损,磨屑为团聚状;在严重磨损阶段,磨损率急剧上升且随载荷增加明显增加,表面因疲劳作用产生了晶粒的碎裂剥落,磨屑为片状。（2）配副材料对WA15复合材料产生的摩擦磨损作用不同,为新材料在对应的工况条件下工作参数的选择提供了借鉴。Si3N4陶瓷可作为硬脆性配副材料的代表,可比拟隧道挖掘、矿山开采等工况情形。WA15与Si3N4配副时的摩擦系数明显大于与YG6配副时的摩擦系数,摩擦曲线的波动更加剧烈。但在WA15/Si3N4摩擦体系中,WA15的磨损率随载荷增加不升反降,且最大试验载荷下的磨损率要小于与YG6配副时的磨损率。依据WA15/Si3N4磨屑中的O含量比重显着增加的现象,说明Si3N4在摩擦过程中可能发生了摩擦化学反应,从而减弱了对材料WA15的磨损。（3）在相同试验条件下,通过WA15与传统硬质合金YG8的耐磨性能对比研究,为新材料代替YG8在耐磨零件方面的应用提供了依据。WA15复合材料和YG8在磨损行为上都具有强烈的载荷-时间依赖性,均出现由轻微磨损向严重磨损的转变。但是,WA15比YG8具有更高的发生严重磨损的载荷和更好的抗磨损性能。2、基于上述研究结果,考察了不同晶粒尺寸的WC-Al2O3复合材料在80N载荷下的常温摩擦磨损性能。结果表明:细化微观组织可显着改善WC-Al2O3复合材料的摩擦磨损性能。组织细化后,材料的摩擦系数、摩擦曲线的跃动幅度和磨损率均显着降低;试验中的振动和噪声也明显减弱;磨损机理由材料表面的晶粒碎裂剥落转变为微切削和微裂纹的萌生,使得材料磨损极其轻微。摩擦磨损性能改善的主要原因是材料组织细化后断裂韧性、硬度和表面质量的提高。将载荷增加至试验机允许的最大加载载荷120N,组织细化后的WC-Al2O3复合材料表面仍未发生严重磨损。说明组织细化对提高材料发生严重磨损时的载荷作用明显,使得组织细化后的WC-Al2O3复合材料在摩擦作用下可承受更大的载荷。3、研究探索了WC-Al2O3复合材料（WA15）分别在液体介质和高温环境中的摩擦磨损性能。结果表明:（1）液体介质中,WC-Al2O3复合材料在试验过程中未出现类似于干摩擦条件下的严重磨损,说明液体介质作用下,材料发生严重磨损的载荷提高了。与室温下的干摩擦相比,WC-Al2O3复合材料在两种介质中的摩擦系数和磨损率均大大降低,摩擦磨损性能得到改善。这是因为摩擦副界面间形成的润滑膜起到了承压、润滑的作用。在液体介质中,载荷和速度对摩擦磨损行为的影响不同。虽然载荷对摩擦系数的影响不明显,但是增加载荷会增加材料的磨损率,而提高速度可同时降低摩擦系数和磨损率。（2）高温环境中,镍（Ni）对提高WC-Al2O3复合材料的抗氧化磨损性能作用明显。针对已有研究发现的WC-Al2O3复合材料在高温中氧化磨损较为严重的问题,研究制备了Ni掺杂的WC-Al2O3复合材料,获得了新的材料配方和烧结工艺。在保持原有较高的力学性能前提下,降低了WC-Al2O3复合材料的烧结温度。Ni的添加可抑制WC-Al2O3复合材料在高温中的氧化行为,改善WC-Al2O3复合材料的抗氧化磨损性能。本文率先从多个角度,较系统地对WC-Al2O3复合材料的摩擦学性能进行了研究,阐明了试验参数、材料微观组织和外部环境对材料摩擦磨损行为的影响,探讨了材料磨损机理及磨损转变现象,为改善材料的摩擦磨损性能提供了多种途径,为后续研究和应用提供了依据。
赵存然[5]（2020）在《航天煤油泵配流副聚合物基涂层摩擦特性研究》文中研究指明以低黏度油作为传动介质的液压伺服系统是航天领域研究的一个重要方向,如何减少核心元件航天煤油轴向柱塞泵（简称航天煤油泵）的磨损对提高航天液压伺服系统的可靠性和寿命具有重要意义。但是,由于对低黏度油介质边界润滑磨损机理的研究不足和航天煤油泵先进技术封锁的缘故,导致我国在提高航天煤油泵的耐磨性能和使用寿命方面还有很大的提升空间。缸体/配流盘摩擦副（简称配流副）是航天煤油泵中最关键的摩擦副,由于航天煤油泵的工作介质（8284号航天煤油）黏度低且工作温度高（70℃）,导致航天煤油泵配流副的润滑性能差,配流副的材料参数包括强度、耐磨性和耐腐蚀性等将直接影响航天煤油泵的使用性能和工作寿命。聚合物基涂层由于其自身润滑特性和优异的力学性能,在摩擦学领域已受到广泛关注。但是迄今为止,大部分聚合物基涂层的摩擦特性研究仍局限于干摩擦和水介质润滑领域,仍缺少在低黏度油介质边界和混合润滑状态下的研究,导致聚合物基涂层在航天煤油泵中的应用受到很大的制约。本文以基于RP-3介质的斜轴式轴向柱塞泵配流副材料为研究对象,以探索基于RP-3介质边界润滑状态下聚合物基涂层的摩擦磨损机理和寿命评估方法为目标,从对聚合物基涂层材料的摩擦特性到在整泵实际应用中的关键技术进行了深入的研究。本文以某型号工业用斜轴式轴向柱塞泵为待研究泵,结合航天煤油泵技术指标,依托缸体/配流盘剩余压紧力的设计思想,根据Navier-Stokes方程与连续性方程分析建立了球面配流副力学模型,最终计算得到了配流副在边界润滑状态下的接触应力和最大线速度。针对航天煤油泵工作介质黏度低的特点,本文通过比较抗磨液压油和RP-3介质成分以及性能参数的不同,尤其是对油膜形成的难易程度的对比分析,阐明了同样工况下摩擦副在RP-3介质中更容易处于边界润滑的原理。基于此,设计了模拟缸体/配流盘摩擦副在边界润滑下的摩擦磨损试验台,提出了计算基于盘-环磨损机制的比磨损率计算方法。通过对涂层材料的调研,选取市场上存在的高性能涂料,利用浆液涂层和静电喷涂技术在加工的试验件上制作了PEEK基、PTFE基、PI基涂层。为了考察涂层材料的抗擦伤性能,进行了擦伤试验;其次,为了考察涂层材料随加载速度润滑状态的变化规律,进行了Stribeck曲线试验;最后,为了考核材料的耐磨性能,进行了恒定载荷试验（PEEK基涂层还进行了强化载荷试验）。通过一系列试验,考察了聚合物基涂层基于RP-3边界和混合润滑状态下的磨损模式和磨损机理,重点研究了对偶件表面摩擦膜的形成机制和对涂层材料摩擦性能的影响。通过对PEEK基涂层施加多组加载力和多组加载速度,量化了PEEK基涂层比磨损率和加载载荷/速度之间的关系,并结合电镜显微图像,研究了PEEK基涂层的磨损模式和磨损机理与其极限pv值之间的影响机制。在上述工作的基础上,选取力载荷为加速应力,并制定合适的应力水平和样本数,利用恒定应力加速寿命试验方法评估了PEEK基涂层的可靠性寿命。结合AICc法则和BIC法则权衡了寿命数据服从分布的优良性,并求解得到了涂层寿命的加速模型。本文最后进行了斜轴式轴向柱塞泵整泵工况下的PEEK基涂层的加速寿命试验。针对轴向柱塞泵失效模式多的特点,首先探讨分析了轴向柱塞泵的加速模型;其次,搭建了斜轴式轴向柱塞泵可靠性试验台并对柱塞泵缸体配流端面喷涂了PEEK基涂层;最后通过制定详细的试验方案,测量了PEEK基涂层在强化试验下的涂层磨损深度值,并评估得到了加速模型中加载力的影响因子值。
汪阳,刘秀波,欧阳春生,罗迎社,陈德强[6]（2020）在《三元层状固体润滑Ti3SiC2复合材料的制备与摩擦学研究进展》文中指出Ti3SiC2作为一种新型的陶瓷材料,兼具金属和陶瓷的双重性能,同时也由于具有良好的导电导热性、低密度、机械可加工性、优异的抗热震性能、高熔点、高热稳定性、耐高温氧化、耐腐蚀性能,近年来受到了越来越多研究者的关注。首先介绍了Ti3SiC2内部晶体学结构,指出其与二元碳化物Ti C有着紧密的晶体学关系,接着详细叙述了各种Ti3SiC2制备工艺及其复合材料的研究现状,阐述了化学气相沉积（CVD）、磁控溅射（MS）、脉冲激光沉积（PLD）、自蔓延高温合成（SHS）、热等静压（HIP）、热压烧结（HP）、火花等离子烧结（SPS）等技术在制备Ti3SiC2及其复合材料方面的优点和不足。随后重点分析了温度、滑动速度、载荷、添加组分含量、对偶材料种类和润滑环境等因素对Ti3SiC2及其复合材料摩擦学性能的影响。最后总结了在Ti3SiC2及其复合材料研究中存在的一些问题,并指出进一步提高摩擦磨损性能,添加多元增强相,改进现有技术以及采取新型制备工艺,是未来发展的重要方向。
吕显成[7]（2019）在《铝合金表面微弧氧化自润滑复合膜的制备及摩擦学性能研究》文中指出近年来,汽车轻量化已成为国内外汽车行业发展势不可挡的趋势。铝合金因具有质轻、比强度高和良好的加工性能等优点,越来越倍受汽车零部件加工行业的青睐。然而,铝合金在无润滑的工况下通常表现出较差的摩擦学性能,这又限制了其在实际中的应用。基于此,本文利用微弧氧化技术在7075铝合金表面原位制备了硬质MAO陶瓷层,进而采用浸渍-烧结处理工艺在多孔的陶瓷层表面分别制备了具有自润滑性能的PTFE和UHMWPE复合膜层,解决了传统微弧氧化陶瓷层存在的表面摩擦系数较高的关键问题。研究结果表明:（1）电解液体系影响铝合金表面微弧氧化陶瓷层的表面形貌、厚度、硬度、抗磨及耐蚀性能。在硅酸盐电解液中制备的陶瓷层表面孔隙率最低且具有最大的厚度,表现出了最佳的抗蚀性能。但其表面粗糙度较高且硬度较低,因此抗磨性能较差。相反,在磷酸盐电解液中制备的陶瓷层具有最大的孔径及孔隙率,并且其厚度较薄,因此耐蚀性能较差。但其表面粗糙度最低且硬度最高,与铝合金相比,其平均磨损率降低了90%,因而表现出最佳的抗磨性能,但其在整个摩擦实验过程中摩擦系数较高,平均摩擦系数约为0.5。（2）采用浸渍-烧结处理工艺在微弧氧化陶瓷层表面涂覆PTFE涂层后,陶瓷层表面大量的微孔及微裂纹均被PTFE材料填充且在其表面形成了厚度约为13μm的自润滑薄膜,这有效降低了陶瓷层的表面粗糙度,另外,陶瓷层表面凹凸不平的多孔结构有利于PTFE的存储及粘附。MAO陶瓷膜层的静态水接触角仅为41°,具有明显的亲水特性,而自润滑复合膜层的静态水接触角高达130°,表现出了优异的疏水性能。与MAO陶瓷层相比,复合膜层的腐蚀电位正向移动了90 m V,腐蚀电流密度下降了3个数量级,且在长达15天的海水浸泡实验下仅仅出现了微弱的点蚀。此外,陶瓷层在干滑动条件下的摩擦系数约为0.6,平均磨损率为2.65×10-4mm3·N-1·m-1。然而,自润滑复合膜层的摩擦系数仅为0.12,并且在整个摩擦实验过程中保持稳定,平均磨损率比陶瓷层降低了30%,这有效改善了陶瓷层的摩擦学性能。（3）陶瓷层表面不同厚度的自润滑UHMWPE薄膜具有不同表面形貌及其性能,厚度最大的UHMWPE薄膜（12μm）可以有效地改善陶瓷层粗糙多孔的表面缺陷,其静态水接触角可达118°,并且腐蚀电位比陶瓷层增加了160 m V,腐蚀电流密度下降了3个数量级。此外,厚度较小的自润滑UHMWPE薄膜承载能力较低,而厚度最大的UHMWPE薄膜在高载荷长摩实验条件下摩擦系数（0.09）较小且保持稳定,平均磨损率比陶瓷层降低了75%,表现出优异的减摩抗磨性能。
王奎[8]（2019）在《氮化硅基复合陶瓷材料的海洋腐蚀/磨损行为研究》文中指出本课题来源于陕西省自然科学基金项目（2018JM5056）。论文面向海洋装备运动部件性能要求不断升级,针对Si3N4-hBN陶瓷复合材料与TC4钛合金（Ti6Al4V）滑动副在海水环境、盐水环境、海洋大气环境和去离子水大气环境下的摩擦学特性进行了研究,同时对纯Si3N4和Si3N4-hBN陶瓷复合材料在海水环境下的腐蚀行为进行初步探索,重点对海水环境和海洋大气环境下滑动副的摩擦磨损及润滑机理进行了深入的探讨,并且阐述了hBN含量对Si3N4-hBN陶瓷复合材料与TC4钛合金配副的摩擦学性能的影响,旨在探索海水环境以及海洋大气环境对Si3N4-hBN/TC4滑动副的摩擦磨损性能的影响。借助型号为MMW-1的立式万能摩擦磨损试验机开展摩擦磨损试验,利用扫描电子显微镜（SEM）观察磨损表面和腐蚀表面的微观形貌,利用能谱仪（EDS）、X射线衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱仪（XPS）和拉曼光谱（Raman）等分析测试手段,分析磨损表面的物相组成。该论文主要完成以下研究工作:（1）本论文研究了海水环境和盐水环境对Si3N4-hBN/TC4滑动副的摩擦学性能的影响,探讨了hBN含量在两种不同介质环境下的减摩机制,并且建立了海水环境下Si3N4-hBN/TC4滑动副的润滑机理模型。研究表明,两种环境下,hBN的加入均显着地改善了氮化硅基陶瓷与钛合金配副的摩擦磨损性能。当hBN含量达到30 wt.%时,海水环境下滑动副的摩擦因数由纯Si3N4/TC4配副的0.67降至Si3N4-30 wt.%hBN/TC4配副的0.028,配副的钛合金盘试样的磨损率由10-4mm3/Nm数量级降至10-5mm3/Nm数量级;盐水环境下滑动副的摩擦因数由纯Si3N4/TC4配副的0.553降至Si3N4-30wt.%hBN/TC4配副的0.093,配副的钛合金盘试样的磨损率由5.11×10-4mm3/Nm降至1.27×10-4mm3/Nm。两种环境下,当hBN含量达到30 wt.%时,滑动副的磨损表面均发生了摩擦化学反应,生成了由SiO2、TiO2、H3BO3、和Al（OH）3组成的具有润滑作用的氧化物和氢氧化物,同时海水环境中摩擦表面还存在MgCO3和CaCO3润滑物质,并且海水中的Ca2+、Mg2+等离子有助于化学反应产物聚集形成润滑保护膜,该保护膜使滑动副的摩擦表面极其光滑,进而在海水的润滑作用下使滑动副进入流体润滑状态,同时根据公式推导出摩擦因数（μ）与滑动副之间膜的剪切应力（τ）成正比关系,而Al（OH）3胶体具有较小的剪切应力,从而使滑动副获得了较小的摩擦因数,这说明了海水环境对Si3N4-30 wt.%hBN/TC4滑动副来说是一种很好的润滑介质。（2）论文研究了海洋大气环境和去离子水大气环境对Si3N4-hBN/TC4滑动副的摩擦学性能的影响,探讨了hBN含量在两种不同介质环境下的减摩机制,并且建立了潮湿环境下Si3N4-hBN/TC4滑动副的润滑机理模型。研究表明,两种环境下,hBN的加入均显着地改善了滑动副的摩擦磨损性能。其中海洋大气环境下,当hBN含量达到20 wt.%时,滑动副的摩擦因数由纯Si3N4/TC4配副的0.583降至Si3N4-20 wt.%hBN/TC4配副的0.302,配副的钛合金盘试样的磨损率由2.78×10-4mm3/Nm降至1.46×10-4mm3/Nm;去离子水大气环境下,当hBN含量达到30 wt.%时,滑动副的摩擦因数由纯Si3N4/TC4配副的0.613降至Si3N4-30 wt.%hBN/TC4配副的0.337,配副的钛合金盘试样的磨损率由2.70×10-4mm3/Nm降至1.30×10-4mm3/Nm。两种环境下,滑动副在摩擦过程中均生成了由SiO2、TiO2、H3BO3和Al（OH）3组成的具有润滑作用的氧化物和氢氧化物,同时海洋大气环境中摩擦表面还存在Mg（OH）2润滑物质,并且海洋大气中的Ca2+、Mg2+等离子有助于化学反应产物聚集形成固体润滑膜,该膜保护了滑动副的磨损表面并使磨损表面保持光滑状态,同时根据公式推导出摩擦因数（μ）与滑动副之间膜的剪切应力（τ）成正比关系,而Al（OH）3胶体具有较小的剪切应力,从而使滑动副获得了较小的摩擦因数。这说明了海洋大气环境对Si3N4-20wt.%hBN/TC4滑动副来说是一种很好的润滑介质。（3）本论文还研究了海水环境对纯Si3N4及Si3N4-hBN复合陶瓷的腐蚀行为影响,重点探讨了腐蚀时间以及hBN的含量对试样腐蚀作用的影响,通过与金属耐腐蚀等级的比较以及对腐蚀产物的分析,得出如下结论:当hBN含量一定时,随着腐蚀时间的推移,试样的腐蚀速率呈现出下降趋势;当腐蚀时间一定时,随着hBN含量的增加,试样的腐蚀速率同样呈现出下降趋势,尤其是当腐蚀时间为12天时,腐蚀速率由纯Si3N4的0.0109g/（m2?h）降至Si3N4-30 wt.%hBN的0.0037g/（m2?h）,极其接近金属的很耐腐蚀等级,表现出了较为优异的耐海水腐蚀性能。这是由于试样的腐蚀产物发生了氧化反应,生成的SiO2和H3BO3物质聚集在试样表面阻止试样被海水进一步侵蚀。本论文研究表明了Si3N4-hBN复合陶瓷材料在海水环境和海洋大气环境下表现出了较好的摩擦学性能,同时Si3N4-hBN复合陶瓷在海水环境中表现出了较为优异的耐腐蚀性能。这不仅丰富了陶瓷材料在海洋环境中的摩擦学理论,还对海洋关键摩擦副的研究以及应用提供了理论支撑。
王帅,杨军[9]（2018）在《MAX相陶瓷摩擦学研究进展》文中研究说明三元层状Mn+1AXn相陶瓷（简称MAX相陶瓷）因其优异的综合性能使其在摩擦学领域有着诸多潜在的应用,本文全面综述了MAX相陶瓷及其复合材料的摩擦学研究现状,总结了MAX相陶瓷及其复合材料的相关摩擦学机理,并在此基础上提出了MAX相陶瓷摩擦学可能的发展趋势.
孙建建[10]（2017）在《陶瓷复合材料与金属配副的摩擦学特性研究》文中研究指明本课题来源于国家自然科学青年基金项目（51405278）。论文针对海水环境、干摩擦和纯水环境下,Si3N4-hBN陶瓷复合材料与金属配副的摩擦学特性进行了研究,重点对海水环境下摩擦副摩擦磨损机理和润滑进行了深入的探讨,系统地进行了不同外部因素（速度、载荷）以及内部因素（hBN的含量）下Si3N4-hBN复合陶瓷与轴承钢（GCr15）配副的摩擦学性能试验。旨在探究海水环境下内外因素对Si3N4-hBN/金属摩擦副的摩擦磨损性能的交互影响。利用MMW-1型立式万能摩擦磨损试验机进行摩擦学试验,借助扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱仪（XPS）和拉曼光谱（Raman）等测试分析手段,观察和分析摩擦表面的微观形貌和物相组成。本论文完成的研究工作如下所述:（1）本论文研究了在海水环境下,载荷和速度对Si3N4-hBN/GCr15摩擦副的摩擦学性能的影响。结果表明,载荷的增大不能有效地降低摩擦副的摩擦因数和磨损率,当载荷持续增大至30N,摩擦因数达1.41,盘的磨损率能达到8.8×10-5mm3/Nm;另一方面,随着速度的增大,摩擦因数和磨损率显着降低。综合来看,当载荷为10N,速度为1.73m/s时,Si3N4-hBN/GCr15摩擦副获得最佳的摩擦学特性,摩擦因数低至0.03,销和盘的磨损率均不超过1.4×10-5mm3/Nm。当速度一定时（0.52m/s）,载荷变化为10N时,摩擦副的磨损机制以粘着磨损和腐蚀磨损为主,其中Si3N4-10%hBN（即hBN含量为10wt.%,记为SN10）与GCr15配副的摩擦因数可降低至0.2,这主要归因于摩擦表面发生了摩擦化学反应,生成具有较好润滑特性的摩擦产物,对摩擦副具有边界润滑作用;当载荷增加至20N和30N时,摩擦表面不能形成有效的保护物质,摩擦因数在0.41.4之间。当载荷一定时（10N）,速度变化为0.86m/s时,摩擦副的因数在0.210.48之间;当速度增至1.73m/s,摩擦副的摩擦因数大幅度降低至0.030.25之间,这主要是速度的增大促进了表面的摩擦化学反应,使摩擦表面形成了更加完整的自润滑物质,使摩擦副进入了流体润滑状态。（2）干摩擦条件下,在载荷为10N,速度为1.73m/s时,Si3N4-hBN/GCr15摩擦副的摩擦因数最低为0.49,销和盘的磨损率整体较大,其磨损机制为磨粒磨损和粘着磨损;纯水环境下,在相同的载荷和速度条件下,摩擦因数有一定幅度的降低至0.06,销的磨损率降低至3.23×10-6mm3/Nm,均高于海水环境下的摩擦因数和磨损率。（3）在海水环境和纯水环境下,hBN的加入显着地降低了Si3N4-hBN/GCr15摩擦副的摩擦因数和磨损率。例如,在海水环境下,当载荷为10N,速度是1.73m/s时,随着hBN的添加,摩擦因数由纯Si3N4的0.5降至SN10的0.03。这主要是归因于两方面:一方面,hBN本身自润滑性,能够对摩擦表面起到一定的减摩作用;另一方面,Si3N4和hBN会与水分子发生摩擦化学反应,同时Si3N4-hBN在摩擦过程中易在表面形成剥落坑,反应产物堆积在剥落坑中并被拖曳成膜,起到保护和润滑的作用。（4）在海水环境下,Si3N4-hBN复合陶瓷表现出更优异的摩擦学特性。经研究发现,在海水环境中反应产物SiO2是以胶体的形式存在,而纯水中由于没有Na+、Cl-等离子的凝聚作用,所以SiO2很容易被水流带走,这就导致在摩擦表面形成的润滑膜较薄,无法实现有效的润滑作用;而海水中含有的Na+、Cl-能够加剧SiO2在摩擦表面凝聚成硅胶,Ca2+、Mg2+能够在GCr15摩擦表面沉积淤泥状的CaCO3和Mg（OH）2,使摩擦副处于边界润滑的状态。因此,海水对摩擦副具有复合润滑作用,使其相比于干摩擦、纯水具有更好的摩擦学特性。本论文的研究表明,在海水环境中,Si3N4-hBN/GCr15摩擦副在特定条件下具有较好的摩擦学特性。这不仅为海洋工程装备的开发和应用提供了技术指导,还一定程度上丰富和完善了陶瓷摩擦学理论,具有重要的工程应用价值和科学研究意义。
二、Al_2O_3陶瓷与铸铁副在空气和蒸馏水润滑下的滑动磨损（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Al_2O_3陶瓷与铸铁副在空气和蒸馏水润滑下的滑动磨损（论文提纲范文）
（1）石墨烯增韧WC-Al2O3复合材料的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 无钴硬质合金研究现状 |
| 1.2.1 无钴硬质合金力学性能 |
| 1.2.2 无钴硬质合金增韧机理 |
| 1.2.3 无钴硬质合金摩擦磨损性能 |
| 1.3 陶瓷/石墨烯复合材料研究现状 |
| 1.3.1 石墨烯基本结构和特性 |
| 1.3.2 陶瓷/石墨烯复合材料制备方法 |
| 1.3.3 陶瓷/石墨烯复合材料力学性能 |
| 1.3.4 陶瓷/石墨烯复合材料的摩擦磨损性能 |
| 1.4 本论文的主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 石墨烯在WC-Al_2O_3复合粉末中的分散工艺研究 |
| 2.1 实验材料及装置 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 实验装置 |
| 2.1.3 检测与分析方法 |
| 2.2 分散工艺的研究 |
| 2.2.1 分散工艺路线 |
| 2.2.2 聚乙二醇添加量研究 |
| 2.2.3 GPLs超声分散工艺 |
| 2.2.4 球磨时间对分散效果的影响 |
| 2.2.5 GPLs含量对分散效果的影响 |
| 2.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 WC-Al_2O_3-石墨烯复合材料的制备及力学性能研究 |
| 3.1 实验装置与实验方法 |
| 3.1.1 实验装置 |
| 3.1.2 烧结方法 |
| 3.1.3 检测与分析方法 |
| 3.2 GPLs含量对显微组织的影响 |
| 3.2.1 致密度 |
| 3.2.2 晶粒尺寸 |
| 3.2.3 石墨烯结构完整性 |
| 3.3 GPLs含量对力学性能的影响 |
| 3.3.1 硬度 |
| 3.3.2 断裂韧性 |
| 3.4 WC-Al_2O_3-GPLs复合材料增韧机理分析 |
| 3.4.1 压痕裂纹分析 |
| 3.4.2 断口分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 WC-Al_2O_3-石墨烯复合材料摩擦磨损性能研究 |
| 4.1 实验过程与方法 |
| 4.1.1 摩擦磨损实验方法的选择 |
| 4.1.2 测试方法及表征手段 |
| 4.2 实验参数对石墨烯增韧WC-Al_2O_3复合材料摩擦磨损性能的影响 |
| 4.2.1 不同时间条件下的摩擦磨损性能 |
| 4.2.2 不同速度条件下的摩擦磨损性能 |
| 4.2.3 不同载荷条件下的摩擦磨损性能 |
| 4.3 石墨烯含量对WC-Al_2O_3复合材料摩擦磨损性能的影响 |
| 4.3.1 摩擦磨损性能 |
| 4.3.2 磨损面的表征 |
| 4.3.3 磨损机理 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 WC-Al_2O_3-石墨烯复合材料高温摩擦磨损性能研究 |
| 5.1 实验过程和方法 |
| 5.1.1 高温摩擦磨损实验过程 |
| 5.1.2 测试方法及表征手段 |
| 5.2 高温摩擦磨损性能研究 |
| 5.2.1 温度对摩擦磨损性能的影响 |
| 5.2.2 磨损面形貌结构分析 |
| 5.2.3 磨损机理的讨论 |
| 5.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 攻读学位期间学术论文发表情况 |
| 致谢 |
（2）苛刻环境下陶瓷材料摩擦学行为研究现状（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 海水（水）环境下陶瓷与金属配副的摩擦学行为 |
| 1.1 水环境下的摩擦磨损性能 |
| 1.2 海水环境下的摩擦磨损性能 |
| 2 复杂液体环境下陶瓷与金属配副的摩擦学行为 |
| 2.1 过氧化氢环境下的摩擦磨损性能 |
| 2.2 醇介质环境下的摩擦磨损性能 |
| 2.3 油润滑条件下的摩擦磨损性能 |
| 3 其他苛刻环境下陶瓷与金属配副的摩擦学行为 |
| 4 结论与展望 |
（3）润滑减摩涂层的制备及摩擦磨损性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 固体润滑剂的研究现状 |
| 1.2.1 固体润滑剂的分类 |
| 1.2.2 固体润滑剂的润滑机理 |
| 1.2.3 固体润滑剂的应用现状 |
| 1.3 MoS_2复合涂层研究现状 |
| 1.3.1 MoS_2涂层的制备工艺 |
| 1.3.2 MoS_2涂层的掺杂改性方法 |
| 1.4 本课题选题意义及研究内容 |
| 1.4.1 本课题选题意义 |
| 1.4.2 本论文主要研究内容 |
| 第2章 实验材料与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验技术路线 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 基片预处理工艺 |
| 2.3.2 磷化膜的制备 |
| 2.3.3 MoS_2复合涂层的制备 |
| 2.4 表面形貌与结构表征 |
| 2.4.1 X射线衍射(XRD)分析 |
| 2.4.2 扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析 |
| 2.4.3 膜厚分析 |
| 2.4.4 激光共聚焦显微镜(LSCM)分析 |
| 2.5 力学性能测试 |
| 2.5.1 膜基结合力分析 |
| 2.5.2 显微硬度分析 |
| 2.5.3 摩擦磨损性能分析 |
| 第3章 磷化膜组成及其对MoS_2涂层力学性能影响 |
| 3.1 磷化膜形貌分析 |
| 3.2 磷化膜耐腐蚀性能分析 |
| 3.3 磷化膜力学性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 MoS_2/硬质颗粒复合涂层组织结构及摩擦磨损性能研究 |
| 4.1 MoS_2涂层组分和结构分析 |
| 4.2 MoS_2/硬质颗粒复合涂层形貌和结构分析 |
| 4.2.1 复合涂层摩擦磨损模型 |
| 4.2.2 复合涂层形貌分析 |
| 4.3 MoS_2/硬质颗粒复合涂层力学性能分析 |
| 4.3.1 复合涂层显微硬度分析 |
| 4.3.2 复合涂层摩擦磨损性能研究 |
| 4.4 MoS_2/球形Al_2O_3复合涂层组织结构及摩擦磨损性能研究 |
| 4.4.1 复合涂层形貌及结构分析 |
| 4.4.2 复合涂层力学性能分析 |
| 4.4.3 复合涂层磨痕三维形貌和磨损体积分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 MoS_2/球形Al_2O_3/C复合涂层组织结构及摩擦磨损性能研究 |
| 5.1 胶体石墨的形貌与结构分析 |
| 5.2 MoS_2/球形Al_2O_3/C复合涂层复合涂层形貌和结构分析 |
| 5.2.1 复合涂层3D分子结构 |
| 5.2.2 复合涂层形貌分析 |
| 5.2.3 复合涂层结构分析 |
| 5.2.4 复合涂层导热性能分析 |
| 5.3 MoS_2/球形Al_2O_3/C复合涂层力学性能分析 |
| 5.3.1 复合涂层膜基结合力分析 |
| 5.3.2 复合涂层显微硬度分析 |
| 5.3.3 复合涂层摩擦磨损性能分析 |
| 5.3.4 复合涂层磨痕三维形貌和磨损体积分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（4）WC-Al2O3复合材料在不同工况下的摩擦磨损性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外相关研究现状 |
| 1.2.1 陶瓷材料的摩擦磨损行为 |
| 1.2.2 试验参数对摩擦磨损性能的影响 |
| 1.2.3 材料微观组织和力学性能对摩擦磨损性能的影响 |
| 1.2.4 特定介质和特殊环境下材料的摩擦磨损行为 |
| 1.3 本研究拟解决的问题 |
| 1.4 研究目的和研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 试验用仪器设备与方法 |
| 2.1 试验用仪器设备 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 试样制备方法 |
| 2.2.2 摩擦磨损试验方法 |
| 2.3 材料性能的测量与表征 |
| 2.3.1 材料力学性能 |
| 2.3.2 摩擦系数 |
| 2.3.3 磨损量与磨损率的计算 |
| 2.3.4 磨损表面形貌及磨屑表征 |
| 参考文献 |
| 第三章 WC-Al_2O_3复合材料的常温摩擦磨损性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验过程 |
| 3.2.1 材料准备 |
| 3.2.2 试验参数 |
| 3.2.3 摩擦副材料的力学性能 |
| 3.3 摩擦副的接触问题分析 |
| 3.3.1 摩擦副接触模型 |
| 3.3.2 接触应力的计算 |
| 3.3.3 接触面的应力分布 |
| 3.4 载荷对WA15/YG6摩擦磨损性能的影响 |
| 3.4.1 不同载荷下WA15/YG6的摩擦行为 |
| 3.4.2 不同载荷下WA15/YG6的磨损行为 |
| 3.5 速度对WA15/YG6摩擦磨损性能的影响 |
| 3.5.1 不同速度下WA15/YG6的摩擦行为 |
| 3.5.2 不同速度下WA15/YG6的磨损行为 |
| 3.6 配副对材料摩擦磨损性能的影响 |
| 3.6.1 WA15/Si3N4和WA15/YG6 的摩擦行为 |
| 3.6.2 WA15/Si3N4和WA15/YG6 的磨损行为 |
| 3.6.3 WA15/Si3N4和WA15/YG6 的磨屑形成及分析 |
| 3.7 WA15的磨损表面形貌及磨损机理 |
| 3.8 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 WC-Al_2O_3复合材料与YG8 传统硬质合金抗磨损性能的比较研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验材料及参数 |
| 4.3 WA15复合材料与YG8硬质合金的磨痕轮廓对比 |
| 4.4 WA15复合材料与YG8硬质合金的磨损率对比 |
| 4.5 WA15复合材料与YG8硬质合金的磨损表面形貌对比 |
| 4.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 组织细化对WC-Al_2O_3复合材料摩擦磨损性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验过程 |
| 5.2.1 材料准备 |
| 5.2.2 试验参数 |
| 5.2.3 材料的原始组织 |
| 5.3 组织细化对材料摩擦行为的影响 |
| 5.3.1 试样/YG6的摩擦行为 |
| 5.3.2 试样/Si3N4的摩擦行为 |
| 5.3.3 摩擦系数下降分析 |
| 5.4 组织细化对材料磨损行为的影响 |
| 5.4.1 试样磨痕截面轮廓的变化 |
| 5.4.2 试样体积损失与磨损率的变化 |
| 5.5 材料磨损形貌及磨损机理的变化 |
| 5.6 细晶粒WA1V在更高接触应力下的摩擦磨损行为 |
| 5.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 WC-Al_2O_3复合材料在液体介质中的摩擦磨损性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 试验过程 |
| 6.2.1 材料及液体介质 |
| 6.2.2 试验设计 |
| 6.3 润滑基本原理 |
| 6.4 WA15/YG6在液体介质中的摩擦行为 |
| 6.4.1 WA15/YG6在水介质中的摩擦行为 |
| 6.4.2 WA15/YG6在油介质中的摩擦行为 |
| 6.5 WA15/YG6在液体介质中的磨损行为 |
| 6.5.1 WA15/YG6在水介质中的磨损行为 |
| 6.5.2 WA15/YG6在油介质中的磨损行为 |
| 6.6 WA15在液体介质中的磨损表面形貌 |
| 6.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 改善WC-Al_2O_3复合材料高温磨损性能的研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 试验过程 |
| 7.2.1 材料准备 |
| 7.2.2 试验参数 |
| 7.3 Ni掺杂WC-Al_2O_3复合材料烧结工艺的确定 |
| 7.4 Ni掺杂WC-Al_2O_3复合材料的力学性能与微观组织 |
| 7.5 Ni掺杂WC-Al_2O_3复合材料在高温中的磨损量 |
| 7.6 材料表面磨损机理 |
| 7.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第八章 全文总结 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
（5）航天煤油泵配流副聚合物基涂层摩擦特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究意义 |
| 1.2 轴向柱塞泵的特征 |
| 1.2.1 轴向柱塞泵的优点 |
| 1.2.2 轴向柱塞泵的发展方向 |
| 1.3 国内外研究现状与分析 |
| 1.3.1 摩擦副表面复合材料涂层研究现状 |
| 1.3.2 流体介质环境下聚合物复合材料摩擦特性研究现状与分析 |
| 1.3.3 流体介质环境下聚合物基涂层摩擦特性研究现状与分析 |
| 1.3.4 涂层加速寿命试验方法研究现状和分析 |
| 1.4 目前研究存在的主要问题 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 斜轴式轴向柱塞泵球面配流副力学分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 球面配流副剩余压紧力计算 |
| 2.2.1 配流盘压油侧压力区包角计算 |
| 2.2.2 压紧力计算 |
| 2.2.3 支承力计算 |
| 2.2.4 配流副pv值计算 |
| 2.2.5 计算结果 |
| 2.3 球面配流副润滑失效分析 |
| 2.3.1 球面配流副润滑状态分析 |
| 2.3.2 球面配流副磨损机理分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 航天煤油泵配流副用PEEK/PTFE/PI基涂层摩擦特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验件制备与磨损率计算 |
| 3.2.1 基底和对偶件材料的选择 |
| 3.2.2 基底材料表面处理 |
| 3.2.3 喷涂材料的选择 |
| 3.2.4 喷涂工艺过程 |
| 3.2.5 涂层微观形貌 |
| 3.2.6 涂层成分分析 |
| 3.2.7 涂层的物理参数 |
| 3.2.8 磨损率计算 |
| 3.3 试验台设计 |
| 3.3.1 MMU-HIT试验主要技术指标 |
| 3.3.2 试验台系统组成 |
| 3.4 PEEK基涂层边界和混合润滑状态摩擦特性研究 |
| 3.4.1 涂层抗擦伤试验 |
| 3.4.2 Stribeck曲线试验 |
| 3.4.3 恒定载荷试验 |
| 3.4.4 强化载荷试验 |
| 3.5 PTFE/PI基涂层边界和混合润滑状态摩擦特性研究 |
| 3.5.1 涂层抗擦伤试验 |
| 3.5.2 Stribeck曲线试验 |
| 3.5.3 恒定载荷试验 |
| 3.5.4 试验结果探讨分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 航天煤油泵配流副用PEEK/PTFE/PI基涂层pv特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 PEEK基涂层pv特性研究 |
| 4.2.1 多组加载力试验 |
| 4.2.2 多组加载速度试验 |
| 4.2.3 两组试验结果探讨分析 |
| 4.3 PTFE/PI基涂层pv特性研究 |
| 4.3.1 800N/1500r/min试验 |
| 4.3.2 1200N/2200r/min试验 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 PEEK基涂层加速寿命试验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 PEEK基涂层恒定应力加速寿命试验 |
| 5.2.1 PEEK基涂层威布尔分布场合下恒加试验 |
| 5.2.2 PEEK基涂层对数正态分布场合下恒加试验 |
| 5.2.3 最优分布 |
| 5.3 整泵工况下PEEK基涂层加速寿命试验研究 |
| 5.3.1 轴向柱塞泵加速模型探讨 |
| 5.3.2 加速寿命试验方案设计 |
| 5.3.3 斜轴式轴向柱塞泵可靠性试验台设计 |
| 5.3.4 配流副样件制备 |
| 5.3.5 加速寿命试验测试方案设计 |
| 5.3.6 试验结果分析 |
| 5.4 两种加速寿命试验方案探讨分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 攻读博士学位期间申请的国家发明专利 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（6）三元层状固体润滑Ti3SiC2复合材料的制备与摩擦学研究进展（论文提纲范文）
| 1 三元层状Ti3SiC2材料 |
| 2 Ti3SiC2的晶体结构 |
| 3 Ti3SiC2制备工艺 |
| 3.1 化学气相沉积（CVD) |
| 3.2 磁控溅射（MS) |
| 3.3 脉冲激光沉积（PLD) |
| 3.4 自蔓延高温合成（SHS) |
| 3.5 热等静压（HIP) |
| 3.6 热压烧结法（HP) |
| 3.7 火花等离子烧结（SPS) |
| 4 Ti3SiC2摩擦学性能影响因素 |
| 4.1 温度 |
| 4.2 滑动速度 |
| 4.3 载荷 |
| 4.4 添加组分的含量 |
| 4.5 对偶材料 |
| 4.6 润滑环境 |
| 5 结语与展望 |
（7）铝合金表面微弧氧化自润滑复合膜的制备及摩擦学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 铝合金表面处理技术 |
| 1.2.1 阳极氧化 |
| 1.2.2 电镀 |
| 1.2.3 热喷涂 |
| 1.2.4 其他表面处理技术 |
| 1.3 微弧氧化技术 |
| 1.3.1 微弧氧化原理 |
| 1.3.2 影响微弧氧化膜的因素 |
| 1.3.3 微弧氧化应用领域 |
| 1.3.4 微弧氧化面临的挑战与未来发展方向 |
| 1.4 自润滑微弧氧化膜层发展现状 |
| 1.5 本课题研究意义及内容 |
| 1.5.1 本课题研究意义 |
| 1.5.2 本课题研究内容 |
| 第2章 实验材料、方法及设备 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 基体材料 |
| 2.1.2 基材预处理 |
| 2.1.3 实验试剂 |
| 2.2 实验仪器及设备 |
| 2.2.1 实验仪器 |
| 2.2.2 镀膜设备 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 实验技术路线 |
| 2.3.2 微弧氧化陶瓷层的制备 |
| 2.3.3 Al/MAO/PTFE复合膜层的制备 |
| 2.3.4 Al/MAO/UHMWPE复合膜层的制备 |
| 2.4 实验表征设备 |
| 第3章 电解液体系对微弧氧化陶瓷层性能的影响 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 陶瓷层的制备 |
| 3.2.3 陶瓷层的表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 电压-时间响应 |
| 3.3.2 表面及截面形貌 |
| 3.3.3 相组分和显微硬度 |
| 3.3.4 膜基附着力 |
| 3.3.5 耐腐蚀性能 |
| 3.3.6 摩擦学性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 自润滑Al/MAO/PTFE复合膜层的制备及其性能 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 陶瓷涂层的制备 |
| 4.2.3 复合膜层的制备 |
| 4.2.4 复合膜层的表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 表面及截面形貌 |
| 4.3.2 表面粗糙度 |
| 4.3.3 疏水性能 |
| 4.3.4 耐腐蚀性能 |
| 4.3.5 摩擦学性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 自润滑Al/MAO/UHMWPE复合膜层的制备及其性能 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验材料 |
| 5.2.2 复合膜层的制备 |
| 5.2.3 复合膜层的表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 表面形貌 |
| 5.3.2 表面粗糙度 |
| 5.3.3 疏水性能 |
| 5.3.4 耐腐蚀性能 |
| 5.3.5 摩擦学性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文 |
| 致谢 |
（8）氮化硅基复合陶瓷材料的海洋腐蚀/磨损行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 腐蚀与磨损 |
| 1.1.1 腐蚀失效 |
| 1.1.2 磨损失效 |
| 1.1.3 腐蚀与磨损交互作用 |
| 1.2 海洋环境下的腐蚀与磨损现象 |
| 1.2.1 海水环境下的腐蚀与磨损现象 |
| 1.2.2 海洋大气环境下的腐蚀与磨损现象 |
| 1.3 海洋装备常用材料的腐蚀/磨损研究 |
| 1.3.1 金属类材料 |
| 1.3.2 聚合物材料 |
| 1.3.3 陶瓷材料 |
| 1.4 Si_3N_4及Si_3N_4基陶瓷复合材料的腐蚀/磨损研究 |
| 1.5 本课题研究的目的及意义 |
| 2 试验方法及试样制备 |
| 2.1 试验平台的搭建 |
| 2.1.1 MMW-1型摩擦磨损试验机简介 |
| 2.1.2 试验中涉及相关设备简介 |
| 2.1.3 试验方案的制定 |
| 2.2 试验环境的构建 |
| 2.2.1 海水环境和盐水环境的构建 |
| 2.2.2 海洋大气环境和去离子水大气环境的构建 |
| 2.3 试样的制备 |
| 2.3.1 陶瓷基复合材料销试样的制备 |
| 2.3.2 TC4钛合金盘试样的制备 |
| 2.4 磨损表面的分析测试方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 海水环境和盐水环境下Si_3N_4-hBN/Ti6Al4V的腐蚀/磨损特性研究 |
| 3.1 海水环境下Si_3N_4-hBN/Ti6Al4V的腐蚀/磨损特性研究 |
| 3.1.1 摩擦试验结果 |
| 3.1.2 磨损机理分析 |
| 3.2 盐水环境下Si_3N_4-hBN/TC4的腐蚀/磨损特性研究 |
| 3.2.1 摩擦试验结果 |
| 3.2.2 磨损机理分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 海洋大气环境和去离子水大气环境下Si_3N_4-hBN/Ti6Al4V的腐蚀/磨损特性研究 |
| 4.1 海洋大气环境下Si_3N_4-hBN/Ti6Al4V的腐蚀/磨损特性研究 |
| 4.1.1 摩擦试验结果 |
| 4.1.2 磨损机理分析 |
| 4.2 去离子水大气环境下Si_3N_4-hBN/TC4的腐蚀/磨损特性研究 |
| 4.2.1 摩擦试验结果 |
| 4.2.2 磨损机理分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 Si_3N_4-hBN/TC4滑动副的自润滑机理分析 |
| 5.1 海水环境下Si_3N_4-hBN/TC4滑动副的自润滑机理 |
| 5.2 海洋大气环境下Si_3N_4-hBN/TC4滑动副的自润滑机理 |
| 6 海水环境对纯Si3N4及Si_3N_4-hBN复合陶瓷的腐蚀作用 |
| 6.1 腐蚀试验方法 |
| 6.2 腐蚀试验结果 |
| 6.3 腐蚀机理分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（10）陶瓷复合材料与金属配副的摩擦学特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 Si_3N_4基陶瓷复合材料简介 |
| 1.1.1 Si_3N_4陶瓷结构及力学性能 |
| 1.1.2 Si_3N_4陶瓷的制备工艺 |
| 1.1.3 Si_3N_4陶瓷的性能及用途 |
| 1.2 Si_3N_4基陶瓷的摩擦学研究现状 |
| 1.2.1 Si_3N_4基陶瓷与金属配副摩擦学性能的研究现状 |
| 1.2.2 载荷对Si_3N_4基陶瓷摩擦学性能影响的研究现状 |
| 1.2.3 速度对Si_3N_4基陶瓷摩擦学性能影响的研究现状 |
| 1.3 海洋环境下摩擦副材料的摩擦学研究现状 |
| 1.3.1 海洋摩擦学中常用的摩擦材料 |
| 1.3.2 海洋环境中陶瓷 /金属摩擦副摩擦学性能的研究现状 |
| 1.4 研究内容及意义 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究的目的及意义 |
| 2 试样制备和试验方法 |
| 2.1 试验环境构建 |
| 2.1.1 海水制备 |
| 2.1.2 纯水制备 |
| 2.2 摩擦学基础理论及试样制备与方法 |
| 2.2.1 摩擦学基础理论 |
| 2.2.2 Si_3N_4-h BN陶瓷复合材料试样制备 |
| 2.2.3 Si_3N_4-h BN陶瓷复合材料试样的力学性能测试方法 |
| 2.2.4 Si_3N_4-h BN陶瓷复合材料试样的组织与力学性能分析 |
| 2.2.5 金属试样的制备与显微组织分析 |
| 2.3 试验方法 |
| 2.3.1 试验流程 |
| 2.3.2 摩擦磨损试验机 |
| 2.3.3 配副方式与试验参数 |
| 2.3.4 摩擦因数的测定 |
| 2.3.5 磨损率的测定 |
| 2.4 摩擦结果分析测试方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 海水环境下Si_3N_4-hBN/GCr15摩擦副摩擦学特性研究 |
| 3.1 海水环境下载荷对Si_3N_4-h BN/GCr15摩擦副摩擦学特性的影响 |
| 3.1.1 摩擦试验结果 |
| 3.1.2 磨损面机理分析 |
| 3.2 海水环境下速度对Si_3N_4-hBN/GCr15摩擦副摩擦学特性的影响 |
| 3.2.1 摩擦试验结果 |
| 3.2.2 磨损面机理分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 干摩擦和纯水环境下Si_3N_4-h BN/GCr15摩擦副摩擦学特性研究 |
| 4.1 干摩擦条件下Si_3N_4-h BN/GCr15摩擦副摩擦学特性研究 |
| 4.1.1 摩擦试验结果 |
| 4.1.2 磨损面机理研究 |
| 4.2 纯水环境下Si_3N_4-h BN/GCr15摩擦副摩擦学特性研究 |
| 4.2.1 摩擦试验结果 |
| 4.2.2 磨损面机理研究 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 摩擦副摩擦表面的润滑机理初探 |
| 5.1 三种环境下的摩擦副磨损机理分析 |
| 5.2 海水的润滑特性 |
| 5.2.1 SiO_2的边界润滑特性 |
| 5.2.2 CaCO_3和Mg(OH)_2的边界润滑特性 |
| 5.3 海水环境下Si_3N_4基陶瓷的润滑机理研究 |
| 5.3.1 海水环境下SN10陶瓷的润滑机理研究 |
| 5.3.2 海水环境下SN0陶瓷的润滑机理研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
四、Al_2O_3陶瓷与铸铁副在空气和蒸馏水润滑下的滑动磨损（论文参考文献）
- [1]石墨烯增韧WC-Al2O3复合材料的制备及性能研究[D]. 张肖肖. 东华大学, 2021(01)
- [2]苛刻环境下陶瓷材料摩擦学行为研究现状[J]. 翟彦青,高东强,陈威. 中国陶瓷, 2020(12)
- [3]润滑减摩涂层的制备及摩擦磨损性能研究[D]. 冯波. 山东大学, 2020(11)
- [4]WC-Al2O3复合材料在不同工况下的摩擦磨损性能研究[D]. 苏庆德. 东华大学, 2020
- [5]航天煤油泵配流副聚合物基涂层摩擦特性研究[D]. 赵存然. 哈尔滨工业大学, 2020(02)
- [6]三元层状固体润滑Ti3SiC2复合材料的制备与摩擦学研究进展[J]. 汪阳,刘秀波,欧阳春生,罗迎社,陈德强. 表面技术, 2020(01)
- [7]铝合金表面微弧氧化自润滑复合膜的制备及摩擦学性能研究[D]. 吕显成. 青岛理工大学, 2019(02)
- [8]氮化硅基复合陶瓷材料的海洋腐蚀/磨损行为研究[D]. 王奎. 陕西科技大学, 2019(09)
- [9]MAX相陶瓷摩擦学研究进展[J]. 王帅,杨军. 摩擦学学报, 2018(06)
- [10]陶瓷复合材料与金属配副的摩擦学特性研究[D]. 孙建建. 陕西科技大学, 2017(01)