【摘要】：所有機(jī)器的運(yùn)行都是依賴其零件接觸副的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。有相對(duì)運(yùn)動(dòng)就有磨損，磨損是導(dǎo)致表面損壞、零件失效和材料損耗的主要原因。摩擦過(guò)程造成功率損失、浪費(fèi)大量的能源。減少磨損的重要措施之一是潤(rùn)滑，然而傳統(tǒng)潤(rùn)滑油只能起減少相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面的磨損、延長(zhǎng)其使用壽命的目的，而不具備在摩擦過(guò)程中產(chǎn)生對(duì)磨損表面進(jìn)行自修復(fù)的能力，因此也就不可能產(chǎn)生零磨損和自修復(fù)效應(yīng)。 隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，潤(rùn)滑油及其添加劑的需求量逐年增加，而且對(duì)潤(rùn)滑油的性能要求也越來(lái)越高。傳統(tǒng)的油溶性抗磨減摩添加劑雖然能提高油品的承載能力和極壓性能，但在使用中會(huì)造成環(huán)境的污染。常規(guī)數(shù)量級(jí)的無(wú)機(jī)粒子由于在潤(rùn)滑油中的分散性能差，因此嚴(yán)重制約了它們的應(yīng)用。近年來(lái)，納米材料的出現(xiàn)為潤(rùn)滑油添加劑的發(fā)展提供了一個(gè)新的選擇。 本論文采用在基礎(chǔ)油中加入納米添加劑，通過(guò)改變載荷、頻率、添加劑含量等可以影響修復(fù)效果的試驗(yàn)參數(shù)，在PLINT型高精度液壓實(shí)驗(yàn)機(jī)進(jìn)行了大量的磨損修復(fù)試驗(yàn)。對(duì)含納米添加劑潤(rùn)滑油的摩擦學(xué)性能以及抗磨、減摩機(jī)理進(jìn)行了研究，并考察和分析了金屬磨損的自修復(fù)機(jī)理及添加劑修復(fù)特性。主要得出了以下結(jié)論： 1．不含修復(fù)添加劑的潤(rùn)滑條件下，摩擦系數(shù)高，磨損劇烈。修復(fù)添加劑的引入對(duì)降低摩擦系數(shù)和減少磨損具有積極的意義。 2．“微拋光”機(jī)理：將納米粒子加入并采用超聲波分散到潤(rùn)滑油中，當(dāng)設(shè)備剛開始運(yùn)行時(shí)，納米粒子微粒在摩擦界面力作用下，對(duì)表面粗糙峰或微凸體實(shí)現(xiàn)“微拋光”作用，使摩擦表面接觸趨于平穩(wěn)，降低摩擦過(guò)程中的摩擦系數(shù)與磨損。 3．納米羥基磷酸鈣、納米TiO_2和納米TiN在摩擦副之間起的作用各異，其中羥基磷酸鈣和納米TiN可能類似于“微滾珠”起到承載的作用。 4．納米羥基磷酸鈣、納米TiO_2和納米TiN粒子通過(guò)摩擦過(guò)程中在磨斑表面上形成了新的修復(fù)薄膜。這不僅阻止了摩擦表面之間的直接接觸，而且擁有
【圖文】：

與金屬形成化學(xué)鍵結(jié)合的補(bǔ)償性保護(hù)層，從而自動(dòng)修復(fù)零件磨屬磨損自修復(fù)的原理部件的摩擦成膜自修復(fù)原理是:摩擦過(guò)程中利用摩擦產(chǎn)生的擦化學(xué)作用和摩擦電化學(xué)作用，摩擦副與潤(rùn)滑材料產(chǎn)生能量從而在摩擦表面上形成正機(jī)械梯度的金屬保護(hù)膜金屬氧化物物膜，物理或化學(xué)吸附膜等，以補(bǔ)償摩擦副的磨損與腐蝕，應(yīng)。磨損自修復(fù)，總微觀過(guò)程上分為四個(gè)階段:超精研磨，表面表面凹坑處充分冷作硬化，修復(fù)層形成。一個(gè)階段中，由于兩個(gè)相互接觸的磨損表面之間粗糙度，存接觸面之間實(shí)際是微凸體的局部接觸。在往復(fù)的摩擦磨損運(yùn)修復(fù)添加劑的引入，，微凸體之間就存在修復(fù)添加劑顆粒。由及分散劑，修復(fù)顆粒懸浮在基礎(chǔ)油中，在運(yùn)動(dòng)開始階段起到如圖卜1所示。聆熱網(wǎng)群冷即緒硯驀{魏翔翻;繃擬嬌訣場(chǎng))翅簇‘爪攏煙粼洲爹寥葬貽戮泌。護(hù)灑~~叫碑夠躺筍好

致使微凸體斷裂。微凸體發(fā)生斷裂時(shí)產(chǎn)生的閃溫，形成瞬間點(diǎn)狀高溫?zé)嵩�。在摩擦產(chǎn)生的機(jī)械摩擦作用、摩擦化學(xué)作用和摩擦電化學(xué)作用下，修復(fù)顆粒與基體發(fā)生反應(yīng)，形成初步修復(fù)。如圖1一3所示。圖1一3自修復(fù)原理示意圖第四階段為修復(fù)層的動(dòng)態(tài)形成。以上三個(gè)過(guò)程最終保證細(xì)化了的修復(fù)劑微粒與表面層金屬完全接觸。摩擦接觸釋放的能量使得上述反應(yīng)得以發(fā)生;在局部高溫下，在表面微凸體上和凹坑內(nèi)均形成了大空間晶格的變形晶體，構(gòu)成了耐磨保護(hù)層。于是，磨損表面之間的接觸不再是基體之間的直接接觸，而是保護(hù)層與另外一個(gè)接觸面之間發(fā)生摩擦磨損。當(dāng)然，性能再好的材料也不可避免發(fā)生磨損，但是隨著磨損進(jìn)行，新的修復(fù)層形成，這是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程。針對(duì)宏觀來(lái)說(shuō)，磨損被修復(fù)。如圖1一4所示。
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：TH117.2

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 魏勁松;羅亮;陳揚(yáng)枝;;具有自修復(fù)功能的抗磨損設(shè)計(jì)研究進(jìn)程[J];現(xiàn)代制造工程;2008年07期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 李征;納米添加劑對(duì)GCr15/#45鋼摩擦副磨損自修復(fù)性能影響研究[D];西南交通大學(xué);2011年

2 顧明亮;鎳包石墨自潤(rùn)滑涂層摩擦磨損性能研究[D];江南大學(xué);2008年

本文編號(hào)：2635867