目的 研究不同供油条件下织构表面的润滑性能。方法 首先,建立考虑表面织构的乏油润滑模型,求解修正雷诺方程获得乏油工况下考虑织构表面的润滑油膜厚度以及压力分布。然后,依据求得的润滑油膜厚度判断计算域内各点润滑状态,通过接触压力及油膜厚度分别计算边界润滑、混合润滑以及流体润滑状态下的切应力,并积分求得摩擦力进而得到摩擦系数。结...
目的 研究表面织构对金属-聚甲醛（POM）摩擦副磨损行为和机理的影响。方法 通过光刻-电解的方法加工出带有不同参数凹坑的不锈钢试样与聚甲醛（POM）材料配副,在万能摩擦磨损试验机上进行摩擦磨损实验,以评价其摩擦学性能。利用光学显微镜、三维形貌仪和SEM对磨损后的表面形貌以及磨屑形态进行观察分析。结果 凹坑深度为5μm、面积率为10%时,减...
目的 粉末润滑边界层状态预示着润滑条件的优劣。粉末颗粒以其良好的润滑性能和承载能力以及对极端工况的适应性,被广泛应用于诸多领域,因此需对粉末润滑界面的摩擦润滑性能展开深入研究。方法 利用UMT-2多功能摩擦磨损测试仪,结合形状测量激光显微系统对粉末润滑界面边界层的微观形态进行观察和机理分析。重点研究载荷（1、2、4、6 MPa）、速度...
目的 研究纯碳滑板在高速载流条件下的滑动电接触特性。方法 将纯碳受电弓滑板加工成尺寸为120 mm×34.5 mm×25 mm的长方形试样。在环-块式高速载流摩擦磨损试验机上,研究法向压力、滑动速度、电流对弓网载流效率的影响,比较了不同载流效率时碳滑板的磨损形貌。试验过程中实时采集接触副两端的电压、电流以及碳滑板表面温升。每组试验的滑动距离...
目的 研究船体表面粗糙度及污损附着在不同航速下对航行阻力的影响。方法 参考船体粗糙表面条件下的阻力估算方法,并通过目检法对船舶污底分级,由船体附着的生物类型判断此时污损附着的严重程度。划分三种不同的船体表面条件,对应建立三种模型,采用计算流体力学（CFD）方法,使用FLUENT软件进行数值模拟。将仿真结果与经验结论进行对比,分析阻力...
目的 研究非均匀亲和性界面对流体动压条件下润滑油膜厚度的影响。方法 通过对固体试样表面进行张力修饰以获得对润滑液体不同的亲和性,其中包括表面的不同部分对液体的亲和性不同,即非匀质亲和性表面。试验中利用防指纹油液（AF）对普通钢滑块进行张力修饰得到了匀质AF滑块和非均匀性AF滑块,测量了钢滑块、入口AF滑块、出口AF滑块和全表面AF滑...
目的 降低微通道的流动阻力。方法 借助激光加工、自组装技术和化学涂覆技术,在Si基底上制备了3种不同润湿性的表面,通过组装获得具有不同润湿性壁面的微通道。采用微观粒子成像测速技术（μ-PIV）,对构建的微通道单侧滑移流动和双侧滑移流动进行测试。结果 Si表面沉积自组装分子膜、微结构加工结合自组装分子膜沉积及构筑微结构后,进行纳米二氧...
目的 某型发动机转子系统直接采用JP-10燃料对传动部件进行润滑,但燃料润滑的可靠性是限制其应用的瓶颈技术之一,因此拟研究传动部件在JP-10介质中的润滑状态。方法 建立点接触部分膜弹流模型,模型以弹流润滑理论与弹性固体接触理论为基础,应用有限差分法进行完全数值求解。通过比较在JP-10、航空润滑油4050和4109介质中,油膜厚度、油膜压力及粗...
目的 为石墨增强聚酰亚胺复合材料在海水环境下的摩擦学应用提供实验依据。方法 利用SST-ST销/盘摩擦试验机,研究了质量分数为15%石墨增强聚酰亚胺复合材料与17-4PH不锈钢组成的摩擦副在海水介质中的摩擦学性能,并与干摩擦和纯水润滑条件下的摩擦学性能进行比较。结果 聚酰亚胺复合材料在干摩擦下的摩擦系数和磨损体积最大,分别为0.134、1.930 m...
与传统润滑剂相比,磁性液体因其具有特殊的可控润滑效应,一直是国内外学者研究的热点。概述了磁性液体的组成及其所具有的基本特性,着重从理论和实验两方面回顾了国内外学者在磁性液体润滑技术方面所取得的研究成果及最新进展。在理论方面,分析了润滑边界条件、磁场强度及磁性颗粒等因素对于磁性液体压力分布和承载能力的影响。在实验方面,探讨...
目的 研究不同季节或地域以及外部降温对水润滑动静压轴承热弹流的影响。方法 选取小孔式水润滑动静压滑动轴承为研究对象,采用考虑了热效应的Reynolds方程对水润滑动静压滑动轴承进行热弹流润滑分析,研究了不同温度边界条件下三种轴瓦材料的水润滑动静压滑动轴承润滑膜的温度变化及其压力膜厚的变化。结果 当轴瓦、轴颈的温度相同且异于润滑剂...
目的 通过对传动过程中压力和膜厚的计算,提高齿轮齿条机构润滑性能,降低齿轮齿条传动过程中的磨损。方法 简化齿轮齿条传动过程载荷图谱,运用简化的实际载荷曲线,建立齿轮齿条啮合过程的弹流润滑计算模型,对齿轮齿条啮合过程中的瞬态弹流润滑问题进行研究。考虑啮合过程中单、双齿啮合时不同的载荷,计算一个啮合周期沿啮合线上的中心压力、中心...
目的 为了提高铜基制动材料的力学性能和摩擦学性能,选用石墨烯作为增强填料添加到铜基制动材料中,研究石墨烯对铜基制动材料性能的影响。方法 采用粉末冶金的方法制备了石墨烯含量（质量分数,后同）分别为0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%的铜基复合材料,并对不同试样的力学性能和摩擦磨损性能进行比较。结果 含有石墨烯的试样硬度为46.4~54.2HB,高...
目的 芦荟多糖胶液具有良好的流变性和生物相容性,有望成为一种绿色润滑液。方法 首先提取新鲜芦荟胶液充当润滑液,采用红外光谱分析芦荟胶液中的多糖成分。在球-盘摩擦实验装置上分别研究干摩擦、水和芦荟胶液润滑下,氧化锆陶瓷球与Co-Cr-Mo合金对磨时的润滑行为,并对不同润湿性的Co-Cr-Mo表面的摩擦学性能进行初步探讨。最后利用扫描电镜和能...
高离化率物理气相沉积是一种新发展起来的脉冲磁控溅射技术（HPPMS）,具有溅射靶材原子高度离化与峰值功率超过平均功率等特点。它作为一种新型的离子化物理气相沉积技术,在国内外已经成为一个研究热点,其离子体特性、涂层工艺、高功率脉冲放电等备受国内外学者关注。沉积过程中,离子随着电子碰撞与电荷交换发生电离,并按照双极性扩散理论进行传...
综述了硬质多元氮化物薄膜的研究进展,主要是从硬质薄膜的发展历程上,介绍了每一代薄膜的产生及其特点。同时介绍了硬质多元氮化物薄膜的结构及其性能特点。着重从如何提高薄膜硬度和韧性方面进行了详细介绍,对几种硬化机制进行了论述,包括晶粒细化、晶界强化、固溶强化及离子轰击/应力硬化。同时还介绍了提高薄膜韧性的方法,包括引入一个韧性相...
目的 研究具有选择性键合作用的掺杂金属元素（Cu、Al、Ti）对类金刚石（DLC）薄膜的结构和摩擦学性能的影响。方法 以高纯石墨及其与金属复合靶作为靶材,采用离子源镀膜技术分别在n-型（100）单晶硅片和抛光304不锈钢片基体上制备金属-DLC复合膜。采用514.6 nm氩离子激发源的Raman光谱仪,对金属-DLC复合薄膜进行拉曼光谱分析。采用努氏硬度计和...
目的 探索高功率脉冲磁控溅射方法在大尺寸平面磁控溅射Cr靶过程中,近基底表面等离子体区域内的活性粒子分布特性以及辐射跃迁过程,为HiPIMS的规模化应用提供实验基础和理论依据。方法 选择不同高功率脉冲溅射脉冲电压、工作气压和耦合直流等关键沉积参数,采用等离子体发射光谱仪测量近基底表面等离子体区域内的光学发射光谱,分析原子特征谱线的...
目的 研究Ta-C涂层刀具与普通类金刚石涂层刀具切削2A50铝合金时的性能对比。方法 通过实验比较两刃、四刃Ta-C涂层铣刀和两刃、四刃普通类金刚石涂层铣刀,在干式切削条件下切削2A50铝合金的性能。通过相同切削条件下刀具切削距离的长短,比较刀具的使用寿命,并在显微镜下观察切屑的表面形貌,用表面粗糙度仪检测铝合金表面的粗糙度。结果 两刃Ta-...
目的 提高高速钢的干摩擦学性能,探究不同Ti含量掺杂对类石墨碳膜摩擦性能的影响。方法 用非平衡磁控溅射离子镀技术制备了不同Ti含量的类石墨碳膜,用光学显微镜、扫描电子显微镜、Raman光谱、洛氏硬度计、纳米压痕仪等分析薄膜的微观结构和力学性能,用高速线性往复磨损试验机检测薄膜的干摩擦学性能,并用光学显微镜观察磨痕。结果 制备的碳膜表...
目的 改善不锈钢摩擦性能及耐腐蚀性能。方法 通过线性阳极层离子源辅助非平衡磁控溅射法,制备了不同Zr含量的类金刚石（DLC）薄膜,采用扫描电子显微镜、拉曼光谱仪、纳米硬度仪、高温销盘磨损仪、电化学工作站,对薄膜的化学成分、显微结构、纳米硬度、薄膜摩擦性能及耐腐蚀性能进行测试研究。结果 随着Zr靶功率的增大,Zr含量线性增加。Zr含量从...
目的 研究离子源功率对a-C：H（Al）薄膜结构及性能的影响。方法 采用阳极离子源离化CH_4气体,中频磁控溅射Al靶,通过改变离子源功率,在n（100）型单晶硅及16Mn Cr5钢基体上沉积a-C：H（Al）薄膜。利用扫描电镜、维氏显微硬度计、摩擦磨损试验机和表面轮廓仪等设备对a-C：H（Al）薄膜的结构及性能进行表征。结果 薄膜的硬度均在1000HV以上。摩擦...
目的 在纯N_2气氛环境下,低温制备TiBN纳米复合涂层,为TiBN涂层工业化生产积累科学数据。方法 采用离子源增强阴极电弧离子镀系统,在硬质合金衬底上制备TiBN纳米复合涂层,系统研究了N_2气压对TiBN涂层晶体结构、表面形貌、硬度和耐磨性能的影响。结果 N_2气压对TiBN纳米复合涂层的晶体结构、表面形貌、硬度及摩擦系数的影响明显。随着N_2气压的...
目的 研究调制周期对磁控溅射WB_2/CrN多层膜结构及性能的影响。方法 通过双靶直流磁控溅射法,在硅片、石英玻璃片及不锈钢上,制备Al B_2型WB_2薄膜与CrN薄膜及其多层复合薄膜,采用X射线衍射及扫描电子显微镜对其相结构及形貌进行观察和分析,使用维氏显微硬度仪及划痕仪对多层膜的硬度及膜基结合力进行研究。结果 磁控溅射WB_2/CrN多层薄膜呈现...
目的 研究N_2流量对等离子体增强磁控溅射TiN涂层组织结构和性能的影响,优化TiN涂层的制备工艺。方法 在不同N_2流量的条件下,采用等离子体增强磁控溅射法制备TiN涂层。采用3D形貌仪和扫描电子显微镜观察涂层的表面形貌,利用X射线衍射仪测定涂层的相结构,利用显微硬度计测试涂层试样的硬度,利用球-盘摩擦磨损试验机考察涂层试样的摩擦磨损性能,...
目的 研究Ti-N薄膜颜色和硬度及其结合强度的影响因素。方法 利用封闭磁场非平衡磁控溅射离子镀膜技术,该变溅射偏压、氮气流量等参数,分别在304不锈钢基体和载玻片基体上沉积多彩Ti-N薄膜。用努氏硬度、划痕法和球坑法分别评价Ti-N薄膜的显微硬度和结合强度等性能。结果 当偏压和溅射电流分别为-60 V和2 A时,将反应气体氮气流量从3sccm逐渐增加...
目的 进一步改善氮化钛薄膜的摩擦学性能。方法 利用金属蒸汽真空弧源（MEVVA）在离子镀TiN薄膜表面进行等剂量W、Mo离子注入。采用扫描俄歇系统、光学三维形貌仪、X射线衍射仪和纳米压痕仪,分别分析了TiN薄膜的离子注入深度、表面形貌及粗糙度、相结构和不同压入深度的薄膜硬度。在球盘滑动摩擦磨损试验机上考察了TiN薄膜的摩擦学性能,并利用扫...
目的 通过研究电沉积方式对Ni-SiC纳米复合镀层性能的影响,进而改善Ni-SiC纳米复合镀层的性能。方法 采用直流电沉积和脉冲电沉积分别制备Ni和Ni-SiC纳米复合镀层,使用扫描电镜和能谱仪研究镀层的表面形貌和成分,通过测量施镀前后镀件质量差计算沉积速率,采用硬度计测量了镀层的硬度,利用极化曲线和电化学阻抗方法研究镀层在3.5%NaCl水溶液中的...
目的 提出一种由连续叠加热失配应力和曲率淬火应力组成的新型涂层表面残余应力预测模型,用于预测高速电弧喷涂成形过程涂层表面残余应力值。方法 基于高速电弧喷涂层逐层叠加成形基本假说,利用力和力矩平衡原理,分别建立了涂层逐层叠加热失配应力模型和淬火应力模型,将两模型组合后,得出喷涂过程涂层表面残余应力数值模型。结果 通过与X射线衍...
目的 探索温度对纯Cr涂层的抗腐蚀性能和表面形貌的影响。方法 采用多弧离子镀技术在锆合金表面制备纯Cr涂层,利用扫描电子显微镜（SEM）与Image J图像处理软件综合分析了纯Cr涂层的表面形貌,并对表面大颗粒的数目及其尺寸大小进行了统计和分析。采用X射线衍射仪对涂层的相结构进行了分析。利用划痕仪和电化学工作站,分析了温度对纯Cr涂层的膜基...
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