液體酸堿度對聚晶金剛石/氮化硅摩擦副的摩擦學性能影響
發(fā)布時間:2021-01-04 01:30
聚晶金剛石具有優(yōu)異的力學性能和化學性能,如強度高,韌性好,導熱性好及抗腐蝕性能好等優(yōu)點,在地質鉆探工程或者切削加工過程中,被廣泛地用來制造地質鉆頭和超硬刀具。聚晶金剛石鉆頭或者切削刀具在服役過程中會完全的浸泡在鉆井液或者切削液中,尤其液體中添加氫離子或者氫氧根離子,對聚晶金剛石與鉆進巖層或切削材料的表面產(chǎn)生物理化學反應,如聚晶金剛石鈷元素析出,液體促使巖層硬化等,進而影響其摩擦磨損性能。本文主要探究了聚晶金剛石在不同酸堿度(pH)為0-13.5條件下對磨氮化硅材料的摩擦磨損性能。利用摩擦磨損試驗機進行不同pH條件下的摩擦磨損實驗,將摩擦系數(shù)、氮化硅表面形貌與拉曼、X射線光電子能譜(XPS)的測試分析手段相結合,研究聚晶金剛石與氮化硅摩擦磨損機制,研究結果表明:(1)在不同pH值(0-7)的HCl溶液條件下,當溶液pH值在0-5時,各個pH值的摩擦系數(shù)都低到0.07以下;摩擦系數(shù)先減小后增加,當pH值為0.5時,摩擦系數(shù)降至最低為0.009;,但pH值在2.5-5的范圍內(nèi)時,各狀態(tài)下的摩擦系數(shù)變化微小。另外,氮化硅磨損隨著pH增加,氮化硅球磨斑的大小會先增大后減小,當pH值為2.5時磨斑...
【文章來源】:中國地質大學(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
不同pH條件下對天然金剛石之間的摩擦性能的影響(Grillo,2000)
圖 1-2 不同 pH 條件下氫離子濃度對摩擦學性能影響及機理(Jinjin Li,2012)Fig. 1-2 Effect of hydrogen ion concentration on tribological performance and mechaniunder different pH conditions
圖 1-3 DLC 薄膜在丙三醇液體中的摩擦學性能(Matta,2007)Fig. 1-3 Tribological properties of DLC films in glycerol liquids (Matta, 2007)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]聚晶金剛石的高溫高壓制備及其性能研究進展[J]. 鄭艷彬,姜志剛,朱品文. 材料導報. 2016(23)
[2]我國地質鉆探現(xiàn)狀和發(fā)展前景分析[J]. 王達,李藝,周紅軍,劉躍進,張林霞,孫建華. 探礦工程(巖土鉆掘工程). 2016(04)
[3]我國海洋鉆探技術[J]. 趙爾信,蔡家品,賈美玲,張建元,阮海龍,沈立娜. 探礦工程(巖土鉆掘工程). 2014(09)
[4]聚晶金剛石的應用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 張勤儉,曹鳳國,王先逵. 金剛石與磨料磨具工程. 2006(01)
[5]類金剛石薄膜的應用[J]. 李敬財,何玉定,胡社軍,黃拿燦. 新材料產(chǎn)業(yè). 2004(03)
[6]天然金剛石資源與市場分析[J]. 談耀麟. 珠寶科技. 2003(02)
本文編號:2955877
【文章來源】:中國地質大學(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
不同pH條件下對天然金剛石之間的摩擦性能的影響(Grillo,2000)
圖 1-2 不同 pH 條件下氫離子濃度對摩擦學性能影響及機理(Jinjin Li,2012)Fig. 1-2 Effect of hydrogen ion concentration on tribological performance and mechaniunder different pH conditions
圖 1-3 DLC 薄膜在丙三醇液體中的摩擦學性能(Matta,2007)Fig. 1-3 Tribological properties of DLC films in glycerol liquids (Matta, 2007)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]聚晶金剛石的高溫高壓制備及其性能研究進展[J]. 鄭艷彬,姜志剛,朱品文. 材料導報. 2016(23)
[2]我國地質鉆探現(xiàn)狀和發(fā)展前景分析[J]. 王達,李藝,周紅軍,劉躍進,張林霞,孫建華. 探礦工程(巖土鉆掘工程). 2016(04)
[3]我國海洋鉆探技術[J]. 趙爾信,蔡家品,賈美玲,張建元,阮海龍,沈立娜. 探礦工程(巖土鉆掘工程). 2014(09)
[4]聚晶金剛石的應用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 張勤儉,曹鳳國,王先逵. 金剛石與磨料磨具工程. 2006(01)
[5]類金剛石薄膜的應用[J]. 李敬財,何玉定,胡社軍,黃拿燦. 新材料產(chǎn)業(yè). 2004(03)
[6]天然金剛石資源與市場分析[J]. 談耀麟. 珠寶科技. 2003(02)
本文編號:2955877
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