高溫發(fā)汗自潤滑材料是依據(jù)生物發(fā)汗原理設(shè)計(jì)制備的一種新型高溫自潤滑材料。制備時(shí),首先采用粉末冶金工藝燒結(jié)具有貫通孔隙微結(jié)構(gòu)特征的耐磨、高強(qiáng)度金屬陶瓷基體,再采用熔滲工藝向基體中加入復(fù)合潤滑體在其表層形成一定厚度的潤滑層。工作時(shí),潤滑層孔隙中的潤滑體在溫度-摩擦熱應(yīng)力的耦合作用下析出和富集在摩擦表面而形成潤滑膜。顯然,該材料的摩擦學(xué)特性取決于其潤滑層組分設(shè)計(jì)、制備工藝及微觀結(jié)構(gòu)特征。為此,本文在國家自然科學(xué)基金(50275110)的資助下開展了潤滑層熔滲制備工藝、摩擦學(xué)特性及其潤滑控制的研究,其主要內(nèi)容如下： 基于復(fù)合潤滑體與基體材料的潤濕性和互溶性要求,開展了潤滑體合金的組分設(shè)計(jì)；通過潤濕性及摩擦學(xué)試驗(yàn)研究了潤滑體合金的潤濕和潤滑性能,實(shí)現(xiàn)了復(fù)合潤滑體的最優(yōu)組分設(shè)計(jì),探討了提高發(fā)汗?jié)櫥瑢由疃鹊募夹g(shù)途徑。 基于設(shè)計(jì)出的復(fù)合潤滑體,采用感應(yīng)加熱真空-壓力熔滲工藝制備出高溫發(fā)汗?jié)櫥瑢�；并�?yīng)用掃描電鏡和能譜儀分析了潤滑層微觀結(jié)構(gòu)及潤滑體元素分布；應(yīng)用有限元APDL編程語言建立了具有隨機(jī)孔隙分布和填充特征的潤滑層等效導(dǎo)熱系數(shù)計(jì)算模型,研究了潤滑層等效導(dǎo)熱系數(shù)及其影響因素。 開展了高溫發(fā)汗自潤滑摩擦學(xué)試驗(yàn),對(duì)磨損表面形貌和成分進(jìn)行了微觀研究,探討了高溫摩擦過程中,摩擦表面潤滑體析出及潤滑膜形成、破壞、再形成的動(dòng)態(tài)過程。 建立了高溫發(fā)汗?jié)櫥詣?dòng)機(jī)模型,并據(jù)此研究了高溫發(fā)汗自潤滑材料的動(dòng)態(tài)摩擦過程,探討了摩擦系數(shù)、表面形貌、接觸應(yīng)力及摩擦溫度場的演變規(guī)律,研究為高溫發(fā)汗自潤滑過程的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)提供理論基礎(chǔ)。 通過潤滑膜覆蓋率及工況因素對(duì)高溫發(fā)汗?jié)櫥阅苡绊懙难芯?建立了高溫發(fā)汗?jié)櫥じ采w率預(yù)測(cè)模型,實(shí)現(xiàn)了以摩擦表面粗糙度、熔滲孔隙率、潤滑層深度及材料熱膨脹系數(shù)、工作溫度為自變量的高溫發(fā)汗?jié)櫥じ采w率的預(yù)測(cè)。該研究有助于實(shí)現(xiàn)基于工況因素、材料參數(shù)和潤滑層深度的潤滑控制。
【學(xué)位單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2011
【中圖分類】：TH117.2

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 董其伍;劉琳琳;劉敏珊;;預(yù)測(cè)聚合物基復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)方法研究進(jìn)展[J];材料工程;2009年03期

2 吳運(yùn)新,汪復(fù)興,程蔭芊;熱壓工藝對(duì)Ni-MoS_2自潤滑復(fù)合材料組織與性能的影響[J];材料科學(xué)與工藝;1997年01期

3 ;Friction of Alloys at High Temperature[J];Journal of Materials Science & Technology;1994年05期

4 韓杰勝;劉維民;呂晉軍;王靜波;;Fe-Mo-(MoS_2/PbO)高溫自潤滑材料的摩擦學(xué)特性[J];材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào);2008年01期

5 熊黨生;添加稀土化合物對(duì)鎳基自潤滑合金機(jī)械及高溫摩擦特性的影響[J];稀有金屬材料與工程;2002年02期

6 李溪濱,劉如鐵,龔雪冰;添加Ni包覆MoS_2的Ni-Cr高溫固體自潤滑材料的研究[J];稀有金屬材料與工程;2003年10期

7 馮艷;王日初;余琨;;Ni-Cr/BN自潤滑材料摩擦磨損機(jī)理分析[J];稀有金屬材料與工程;2007年10期

8 王硯軍,劉佐民;TiC/Fe-Cr-W-Mo-V系自潤滑金屬陶瓷軸承燒結(jié)體的研制[J];軸承;2005年05期

9 李詩卓,姜曉霞,M.B.Peterson,S.J.Calabrese;Ni-Cu-Re合金自生氧化膜的減摩機(jī)理[J];材料科學(xué)進(jìn)展;1990年01期

10 許崇海,艾興;多相復(fù)合陶瓷刀具材料的設(shè)計(jì)與制備[J];中國工程科學(xué);2001年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 黃金;融鹽自發(fā)浸滲過程與微米級(jí)多孔陶瓷基復(fù)合相變儲(chǔ)能材料研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2005年

2 曹同坤;自潤滑陶瓷刀具的設(shè)計(jì)開發(fā)及其自潤滑機(jī)理研究[D];山東大學(xué);2005年

本文編號(hào)：2810813