發(fā)布時間：2021-11-23 16:07

　　石墨以各種形式應用在機械設備和加工工藝的潤滑中,起到了降低摩擦磨損和提高生產效率等作用。本文以石墨為潤滑劑,分別與樹脂、二硫化鉬和金屬銅材料結合,制備了石墨-樹脂潤滑涂層、石墨-二硫化鉬固體潤滑材料和銅基石墨復合潤滑材料,研究了石墨基復合潤滑材料的力學性能與摩擦學性能,并通過對磨痕表面進行分析研究,探討了潤滑機理。主要工作與結論如下:（1）將制備的石墨-樹脂潤滑涂層涂覆于摩擦環(huán)表面,通過正交試驗法確定了具有最優(yōu)抗磨減摩性能潤滑涂層的成分配比為石墨（7g）/乙基纖維素（8.5g）/OP-10（2g）/異丙醇（270g）。該潤滑涂層在不同載荷下平均摩擦因數(shù)的大小關系為μ_50N>μ_10N>μ_30N,在不同轉速下的平均摩擦因數(shù)的大小關系為μ_100r/min>μ_300r/min>μ_200r/min;該組潤滑涂層在不同摩擦階段的磨損機制包括塑性變形、疲勞磨損和磨粒磨損;并且該組潤滑涂層能夠有效提升材料的防腐蝕性能和力學性能,經(jīng)1mm軸棒彎曲、5... 

【文章來源】：蘭州理工大學甘肅省

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

石墨的原子結構

工程碩士學位論文19圖3.1石墨涂料潤滑劑的制備流程Fig3.1Preparationprocessofgraphitecoatinglubricant3.2.3石墨-樹脂固體潤滑涂層最優(yōu)配比的確定為確定石墨-樹脂潤滑涂層的最優(yōu)成分配比設計正交試驗方案進行多因素試驗。多因素試驗按照正交試驗方法設計，將石墨（A）、乙基纖維素（B）、OP-10（C）和異丙醇（D）的添加量作為四個因素，每個因素取3個水平，每組水平對應的因子的配比如表3.3所示。設計四因素三水平的正交表9(34)設計試驗，如表3.4所示。試驗指標為摩擦因數(shù)（μ）和磨損率。表3.3因子水平數(shù)值Table3.3Factorlevelvalues水平石墨（A,g）乙基纖維素(B,g)OP-10(C,g)異丙醇(D,g)1671270278.51.528538102300表3.4正交表L9(34)Table3.4OrthogonaltableL9(34)水平試驗號ABCD111112122231333421235223162312731328321393321

工程碩士學位論文25的磨損形貌。圖3.4(a)、(b)分別為4號和5號試樣涂覆后的SEM圖片，可以看出，5號試塊表面的石墨涂層比4號試塊更加致密，兩組試樣中僅石墨含量相同，這與正交實驗分析中的因子重要性順序相吻合。說明5號石墨涂層能夠更加均勻緊密地覆蓋在試塊表面，也是5號石墨固體潤滑涂層具有更優(yōu)的抗磨減摩性能的原因。圖3.44號(a)和5號(b)試塊涂覆石墨涂層后的表面形貌Fig3.4SurfacemorphologyofNo.4(a)andNo.5(b)blocksaftergraphitecoating圖3.5分別是4號、5號和無石墨涂層試塊在經(jīng)摩擦磨損試驗后的表面形貌。從圖3.5(c)中可以看出，無石墨涂層的試塊表面出現(xiàn)了較大面積的剝落，出現(xiàn)了較深的凹痕，這是因為無石墨涂層涂覆時，摩擦副是直接接觸的，是干摩擦，摩擦磨損較為嚴重，主要磨損機制是黏著磨損。從圖3.5(f)(i)可以看出，5號試塊表面的犁溝比4號淺，磨損程度比4號輕微，5號試塊的磨痕表面有黑色顆粒，說明5號石墨涂層具有更加優(yōu)異的抗磨減摩性能，5號試塊磨痕表面的黑色顆粒可能是石墨在摩擦副表面形成的潤滑膜，主要磨損機制是塑性變形、疲勞磨損和磨粒磨損。圖3.5無石墨涂層(a、b、c)、5號(d、e、f)和4號試塊(g、h、i)的表面形貌SEM照片F(xiàn)igure3.5SEMphotosofthesurfacemorphologyofgraphite-freecoatings(a,b,c),No.5(d,e,f)andNo.4(g,h,i)圖3.6分別是4號、5號和無石墨涂層試塊的對偶摩擦環(huán)在經(jīng)摩擦磨損試驗后

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3514227