纳米表面工程及其涂层的摩擦学性能.pdf

郊七石全日碑路学大全伦止住长叫 2002年日刀纳米表面工程及其涂层的摩擦学性能. 徐滨士,梁秀兵(全军装备维修表面工程研究中心;装甲兵工程学院装备再制造枝术国防科技重点实验室,北京100072) 摘要:、纳米电刷镀技术、纳米热喷涂技术和纳米涂料技术等逐渐形成了纳米表面工程的技术体系。纳米表面工程技术尤其在防腐蚀、。应用纳米颗粒改普表面工程技术中的涂层性能属于纳米材料应用领域的初级阶段,纳米表面工程技术的应用尚有待卜i;9 入研究。关键词:纳米表面工程:涂层:摩擦学性能 ,是经表面预处理后,通过表面涂覆、表面改性或多种表面工程技术复合处理,改变固体金属表面或非金属表面的形态、化学成分、组织结构和应力状态等,以获得所需要表面性能的系统工程川。随着纳米科技的发展,具有力、热、声、光、电、磁等特异性能的许多低维、小尺寸、功能化的纳米颗粒增强的表面涂覆层能够显著改善材料的组织结构或赋予材料新的性能。纳米农而工程是以纳米材料和其它低维非平衡材料为基础,通过特定的加工技术或手段,对固体表面进行强化、改性、“纳米表面工程”的概念,并从1997年起开展了相关研究工作。纳米颗粒在表面工程技术中的应用使表面涂层的摩擦学性能等得到很大提高。本文重点介绍纳米修复添加剂、纳米电刷镀、纳米热喷涂和纳米涂料等纳米表面工程技术。 ,而磨损事故的产生一般起源于早期的轻度磨损,并发展成为严重磨损而导致装备性能的恶化。对磨损表面在运行中的原位修复是润滑工作深入研究的目标。然而在纳米材料出现之前,人们并没有有效的方法避免早期的轻度磨损或防止轻度磨损转变为严重磨损,也无法实现真正的对磨损表面的原位自修复。由于纳米颗粒存在小尺寸效应和表面界面效应表现出较高的化学活性,在适当的摩擦热条件下,纳米颗粒会在磨屑微细颗粒和摩擦化学还原条件下,在摩擦副表面被还原,形成韧性好、减摩效果显著、耐磨性优良的固溶合金,起到自修复作用。全军装备维修表面工程研究中心D1通过对含铝等单剂的摩擦学性能及其复配体系间的协同对抗效应的研究,并通过进一步的配方设计与优化,优选出含纳米材料的减摩修复添加剂M6,并与国内外其他添加剂的性能进行了对比。在MRS-1J机械式四球摩擦磨损试验机上进行摩擦磨损试验,得到的各添加剂的主要性能如表1所示。由表1可以看出,含纳米材料的减摩修复添加剂M6与国内外其他添加剂比较,不仅具有优良的抗磨和减摩性能,,试块出现了增重现象,这说明所研制的iM6添加剂具有良好的修复功能。图1示出了M6添加剂修复试样表面形貌SEM ,采用1105单缸柴油发动机,对基础油、国外某添加剂(MJ)、油溶性强力修复减摩添加剂及含纳米颗粒的减摩修复添加剂M6进行300摩托小时的发动机台架对比试验。结果发现:M6添加剂对发动机各摩擦副有极好的抗磨效果,其性能优