外加電壓引起水溶液中陶瓷/金屬摩擦副摩擦系數(shù)變化的電控摩擦現(xiàn)象是近年來發(fā)現(xiàn)并引起關(guān)注的一個(gè)摩擦學(xué)問題。為搞清電控摩擦的機(jī)理,本文首先詳細(xì)實(shí)驗(yàn)考察了不同條件下摩擦系數(shù)隨外加電壓的變化及其響應(yīng)速度,然后使用電化學(xué)和顯微拉曼分析等手段對(duì)電控摩擦的可能機(jī)理進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,最后以電極過程動(dòng)力學(xué)和吸附機(jī)理為基礎(chǔ),建立了電控摩擦的定量分析模型,并嘗試將電控摩擦技術(shù)應(yīng)用于摩擦離合器中。對(duì)電控摩擦現(xiàn)象的研究結(jié)果表明,潤滑液的種類和濃度等因素主要通過改變?nèi)芤弘娏鞯耐緩絹碛绊戨娍啬Σ连F(xiàn)象。 對(duì)電控摩擦的響應(yīng)特性研究結(jié)果表明,隨著溶液的選用與電極布置方式的進(jìn)步,摩擦系數(shù)隨外電壓上升而增大的響應(yīng)時(shí)間可降低到0.5秒以下,隨外電壓下降而恢復(fù)的響應(yīng)時(shí)間可降低到2秒以下。 通過選用電化學(xué)中的循環(huán)伏安法研究金屬表面在摩擦系數(shù)變化過程中的電化學(xué)反應(yīng),用恒電極電勢(shì)法研究摩擦系數(shù)與電極電勢(shì)之間的關(guān)系,以及使用顯微共焦拉曼光譜分析金屬表面在通斷電過程和不同電壓時(shí)的電化學(xué)反應(yīng)和有機(jī)離子吸脫附變化,結(jié)果表明電控摩擦現(xiàn)象是金屬表面析氫反應(yīng)和有機(jī)離子吸脫附共同作用的結(jié)果。應(yīng)用電極過程動(dòng)力學(xué)知識(shí)分析電控摩擦過程中金屬表面的電化學(xué)反應(yīng),應(yīng)...

【文章頁數(shù)】：194 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 問題的提出
    1.3 滑動(dòng)摩擦理論
        1.3.1 機(jī)械嚙合理論
        1.3.2 分子作用理論
        1.3.3 粘著理論
        1.3.4 摩擦二項(xiàng)式定律
    1.4 摩擦電現(xiàn)象及機(jī)理研究
        1.4.1 自生電勢(shì)機(jī)理
        1.4.2 表面轉(zhuǎn)移膜理論
        1.4.3 靜電力作用理論
        1.4.4 電粘效應(yīng)
        1.4.5 物理吸附膜理論
        1.4.6 化學(xué)吸附膜理論
        1.4.7 化學(xué)反應(yīng)膜理論
        1.4.8 電化學(xué)雙電層影響
    1.5 陶瓷水潤滑
    1.6 吸附機(jī)理及邊界潤滑簡介
        1.6.1 吸附機(jī)理及計(jì)算
        1.6.2 邊界潤滑
    1.7 電化學(xué)研究方法及模型
    1.8 本課題的意義及論文的主要內(nèi)容
        1.8.1 課題的意義
        1.8.2 論文的主要內(nèi)容
第2章 試驗(yàn)裝置及步驟
    2.1 概述
    2.2 改裝的Falex 電控摩擦實(shí)驗(yàn)臺(tái)
        2.2.1 Falex 通用摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)簡介
        2.2.2 改裝的Falex 電控摩擦實(shí)驗(yàn)臺(tái)簡介
        2.2.3 摩擦副材料
        2.2.4 輔助電極布置方式
        2.2.5 潤滑液
        2.2.6 電壓的施加方式
        2.2.7 測試系統(tǒng)及標(biāo)定
        2.2.8 實(shí)驗(yàn)方法及步驟
    2.3 響應(yīng)測試實(shí)驗(yàn)臺(tái)
        2.3.1 響應(yīng)測試實(shí)驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)
        2.3.2 響應(yīng)測試實(shí)驗(yàn)臺(tái)的標(biāo)定
        2.3.3 系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間分析
        2.3.4 響應(yīng)實(shí)驗(yàn)方法及步驟
    2.4 本章小結(jié)
第3章 電控摩擦的影響因素
    3.1 概述
    3.2 單次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理方法及處理結(jié)果
    3.3 潤滑液對(duì)電控摩擦的影響
        3.3.1 無長鏈有機(jī)離子基團(tuán)潤滑液的電控摩擦現(xiàn)象
        3.3.2 不同鏈長相同親水基潤滑液的電控摩擦現(xiàn)象
        3.3.3 含硬脂酸根潤滑液的電控摩擦現(xiàn)象
        3.3.4 同鏈長不同親水基潤滑液的電控摩擦現(xiàn)象
    3.4 濃度對(duì)電控摩擦現(xiàn)象的影響
    3.5 溶液摻雜對(duì)電控摩擦現(xiàn)象的影響
        3.5.1 強(qiáng)酸鹽摻雜強(qiáng)溶解表面活性劑
        3.5.2 強(qiáng)酸鹽摻雜弱溶解表面活性劑
        3.5.3 弱酸鹽摻雜弱溶解表面活性劑
    3.6 輸入軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度對(duì)電控摩擦現(xiàn)象的影響
    3.7 摩擦副接觸點(diǎn)對(duì)電控摩擦現(xiàn)象的影響
    3.8 摩擦副的影響
    3.9 本章小結(jié)
第4章 電控摩擦的響應(yīng)研究
    4.1 概述
    4.2 單次響應(yīng)測試實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理方法和結(jié)果
    4.3 水基溶液對(duì)電控摩擦響應(yīng)的影響
        4.3.1 不同水基溶液中的電控摩擦系數(shù)
        4.3.2 不同水基溶液中的電控摩擦響應(yīng)時(shí)間
    4.4 溶液濃度對(duì)電控摩擦響應(yīng)的影響
        4.4.1 不同濃度下的電控摩擦系數(shù)
        4.4.2 不同濃度下的電控摩擦響應(yīng)時(shí)間
    4.5 轉(zhuǎn)動(dòng)（攪拌）速度對(duì)電控摩擦響應(yīng)的影響
        4.5.1 不同速度下的電控摩擦系數(shù)
        4.5.2 不同速度下的電控摩擦響應(yīng)時(shí)間
    4.6 摩擦副材料對(duì)電控摩擦響應(yīng)的影響
        4.6.1 不銹鋼/氮化硅摩擦副的摩擦系數(shù)
        4.6.2 不銹鋼/氮化硅摩擦副的響應(yīng)時(shí)間
    4.7 本章小結(jié)
第5章 電控摩擦機(jī)理的實(shí)驗(yàn)研究
    5.1 概述
    5.2 金屬表面電化學(xué)研究
        5.2.1 循環(huán)伏安法簡介
        5.2.2 循環(huán)伏安法實(shí)驗(yàn)
            5.2.1.1 靜態(tài)循環(huán)伏安法
            5.2.1.2 與Falex 相結(jié)合的循環(huán)伏安法摩擦實(shí)驗(yàn)
            5.2.1.3 其他幾種溶液的循環(huán)伏安法摩擦實(shí)驗(yàn)
        5.2.3 電極電勢(shì)與摩擦系數(shù)的關(guān)系
    5.3 金屬電極/溶液界面分析
        5.3.1 基本物質(zhì)拉曼圖譜
        5.3.2 通斷電過程中金屬表面拉曼圖譜
        5.3.3 不同電壓下的金屬表面拉曼圖譜
        5.3.4 時(shí)間效應(yīng)
        5.3.5 鐵基金屬的拉曼實(shí)驗(yàn)
    5.4 電控摩擦機(jī)理綜述
    5.5 本章小結(jié)
第6章 電控摩擦的的機(jī)理分析
    6.1 概述
    6.2 電控摩擦機(jī)理綜述
        6.2.1 金屬/溶液界面分析
            6.2.1.1 金屬/溶液界面理論
            6.2.1.2 電控摩擦金屬/溶液界面
        6.2.2 電控摩擦模型
    6.3 電控摩擦電化學(xué)部分模型
        6.3.1 電極電勢(shì)與溶液電流關(guān)系
            6.3.1.1 氫析出機(jī)理簡介
            6.3.1.2 表面電化學(xué)反應(yīng)控制步驟的確定
            6.3.1.3 氫析出反應(yīng)機(jī)理的驗(yàn)證
        6.3.2 溶液電流與外電壓的關(guān)系
            6.3.2.1 雙電極體系和三電極體系中各電壓之間的關(guān)系
            6.3.2.2 外電壓和溶液電流之間的關(guān)系
            6.3.2.3 溶液電阻的影響
        6.3.3 溶液電流與析氫反應(yīng)表面覆蓋度之間的關(guān)系
            6.3.3.1 氫氧根離子對(duì)摩擦系數(shù)的影響
            6.3.3.2 溶液電流與氫氧根離子表面覆蓋度之間的關(guān)系
    6.4 穩(wěn)態(tài)電控摩擦有機(jī)離子在金屬表面吸附階段模型
        6.4.1 吸附理論
            6.4.1.1 界面吸附理論
            6.4.1.2 影響表面活性劑在固體上吸附的因素
        6.4.2 金屬界面有機(jī)離子吸附分析
    6.5 摩擦系數(shù)模型
        6.5.1 金屬摩擦副狀態(tài)
        6.5.2 摩擦系數(shù)模型
        6.5.3 摩擦系數(shù)模型的模擬計(jì)算
        6.5.4 摩擦系數(shù)模型的不足與可能修正
        6.5.5 摩擦系數(shù)模型對(duì)其他電控摩擦現(xiàn)象的模擬
    6.6 電控摩擦模型對(duì)電控摩擦現(xiàn)象的解釋
    6.7 非穩(wěn)態(tài)電控摩擦模型
        6.7.1 非穩(wěn)態(tài)電控摩擦與穩(wěn)態(tài)電控摩擦的共同點(diǎn)與區(qū)別
        6.7.2 平面電極上的非穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散過程理論
        6.7.3 施加電壓瞬間非穩(wěn)態(tài)電控摩擦模型
        6.7.4 恢復(fù)過程的非穩(wěn)態(tài)電控摩擦模型
        6.7.5 非穩(wěn)態(tài)電控摩擦模型的不足
        6.7.6 對(duì)非穩(wěn)態(tài)電控摩擦現(xiàn)象的解釋
            6.7.6.1 施加電壓瞬間非穩(wěn)態(tài)模型對(duì)上升響應(yīng)時(shí)間的解釋
            6.7.6.2 恢復(fù)過程非穩(wěn)態(tài)模型對(duì)下降響應(yīng)時(shí)間的解釋
    6.8 本章小結(jié)
第7章 電控摩擦的初步應(yīng)用研究
    7.1 概述
    7.2 離合器背景知識(shí)
    7.3 磨損對(duì)電控摩擦應(yīng)用的影響
    7.4 電控摩擦離合器裝置設(shè)計(jì)
        7.4.1 電控摩擦離合器嚙合實(shí)驗(yàn)裝置
        7.4.2 電控摩擦離合器滑動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置
    7.5 電控摩擦離合器實(shí)驗(yàn)研究
        7.5.1 電控摩擦離合器滑動(dòng)實(shí)驗(yàn)研究
            7.5.1.1 單次實(shí)驗(yàn)中的結(jié)果
            7.5.1.2 力矩增量隨電壓的變化
            7.5.1.3 力矩增量隨正壓力的變化
            7.5.1.4 力矩增量隨輔助電極面積的變化
        7.5.2 電控摩擦離合器嚙合實(shí)驗(yàn)研究
            7.5.2.1 摩擦力矩隨電壓的變化
            7.5.2.2 摩擦力矩隨速度的變化
            7.5.2.3 不同金屬對(duì)摩擦力矩的影響
        7.5.3 滑動(dòng)實(shí)驗(yàn)和嚙合實(shí)驗(yàn)的比較
    7.6 電控摩擦應(yīng)用研究的基本設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
    7.7 本章小結(jié)
第8章 結(jié)論與展望
    8.1 主要工作與結(jié)論
    8.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    8.3 建議與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果



本文編號(hào)：3850907