羥基硅酸鎂材料的制備及其摩擦學(xué)性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-27 22:15
自修復(fù)技術(shù)可以在機(jī)械運(yùn)行過程中,提高磨損表面的摩擦學(xué)性能并且延長(zhǎng)機(jī)械設(shè)備的使用壽命。研究成果已經(jīng)表明,作為摩擦表面自修復(fù)添加劑的主要材料,羥基硅酸鎂(Mg3[Si2O5](OH)4)型礦石粉體作為潤(rùn)滑油添加劑可有效改善基礎(chǔ)油潤(rùn)滑性能,降低摩擦磨損,在磨損表面形成修復(fù)膜,延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。但由于其礦石粉體本身存在雜質(zhì)較多、提純和粉碎困難等固有缺陷,本論文采用水熱合成方法人工合成了羥基硅酸鎂,并在羥基硅酸鎂合成過程中添加了Ni2+離子,然后通過掃描電子顯微鏡和X射線衍射儀等手段對(duì)合成粉體進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)分析、物相分析,同時(shí)將合成粉體作為添加劑,對(duì)其摩擦學(xué)性能進(jìn)行了研究。本研究使用MgO和Si02為原料,水熱合成反應(yīng)釜為反應(yīng)裝置,在pH值=13,溫度200℃的水熱條件下,成功合成羥基硅酸鎂。XRD結(jié)果顯示,合成粉體衍射圖中屬于羥基硅酸鎂的的衍射峰均較為明顯,并沒有出現(xiàn)其他雜質(zhì)峰。SEM結(jié)果顯示,羥基硅酸鎂粉體的結(jié)構(gòu)特征隨著時(shí)間的增加,片狀結(jié)構(gòu)逐漸轉(zhuǎn)化為柱狀結(jié)構(gòu),但是柱狀結(jié)構(gòu)的輪廓并不清晰。合成粉體中,12小時(shí)合成粉體作為添加劑時(shí),具有優(yōu)良的抗磨性能,對(duì)磨損表面起到良好的修復(fù)作用,而其余粉體的摩擦...
【文章來(lái)源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:63 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
?丨k水熱反應(yīng)爸Fig.2-1Thehighpressurekettleofhydro-thermalreaction微型高伍反應(yīng)簽主要[丨1兩部分紐成
成羥基娃酸鎂粉體之后,按照一定的方法,不同的比例配好潤(rùn)滑油之后,對(duì)潤(rùn)滑油的性能進(jìn)行測(cè)試。設(shè)備如下圖2-3所示。 ~.—_ MN :.V: : “Ci圖2-3四球摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)Fig.2-3 The four-ball tester machine四球試驗(yàn)機(jī)的摩擦形式為滑動(dòng)摩擦,試驗(yàn)過程中,接觸點(diǎn)會(huì)有極高的點(diǎn)接觸壓力,此條件下評(píng)定潤(rùn)滑劑的摩擦學(xué)性能。本試驗(yàn)機(jī)可測(cè)的主要性能包括最大無(wú)卡咬負(fù)荷Pb、燒結(jié)負(fù)荷PD、綜合磨損值ZMZ等三項(xiàng)指標(biāo)。同時(shí),該試驗(yàn)機(jī)還可以進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)抗磨損試驗(yàn),試驗(yàn)時(shí)間可根據(jù)用戶需求13行設(shè)定。試驗(yàn)進(jìn)行中,試驗(yàn)機(jī)會(huì)同步測(cè)定并記錄摩擦系數(shù)。此外該試驗(yàn)機(jī)配有高精度光學(xué)測(cè)量顯微鏡,可以13
準(zhǔn)確測(cè)量鋼球的磨斑直徑。該試驗(yàn)機(jī)所使用的接觸形式為點(diǎn)接觸,如圖2-4所示。I正圧力轉(zhuǎn)動(dòng)球《圖2-4四球摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)接觸模型Fig.2-4 The contact type of four-ball tester machine從接觸模型中我們可以看出,低位的三個(gè)鋼球在夾具作用下保持固定,上球跟隨電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn),通過液壓系統(tǒng)施加一定載荷,這樣低位三個(gè)鋼球與高位的一個(gè)鋼球保持三點(diǎn)接觸,這就是其工作原理。摩擦磨損試驗(yàn)結(jié)束后,通過磨斑測(cè)量顯微鏡測(cè)量低位三個(gè)球的磨痕直徑,并求其平均值,同時(shí)觀測(cè)摩擦表面形貌,得出被測(cè)潤(rùn)滑油的摩擦磨損性能。四球摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)在試驗(yàn)的過程中,影響其摩擦學(xué)效果的因素有很多,例如試件的表面性質(zhì),基礎(chǔ)油的性能,以及載荷、轉(zhuǎn)速條件,試驗(yàn)時(shí)間以及潤(rùn)滑狀態(tài)等。因此,要想獲得可靠的摩擦磨損試驗(yàn)數(shù)據(jù),就必須選擇適當(dāng)?shù)目刂茀?shù)以及正確的測(cè)試方法與測(cè)量方法。其試驗(yàn)本質(zhì)就是模擬實(shí)際工作狀況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]蛇紋石粉體的水熱合成及其摩擦學(xué)性能[J]. 肖舟,蘇勛家,侯根良,劉朝輝,梅冰. 潤(rùn)滑與密封. 2012(10)
[2]載荷和轉(zhuǎn)速對(duì)水熱法合成蛇紋石粉體自修復(fù)性能的影響[J]. 肖舟,蘇勛家,侯根良,馬洪嶺,喬婧. 硅酸鹽通報(bào). 2012(04)
[3]Ni2+摻雜纖蛇紋石納米管的制備與磁性研究[J]. 馬國(guó)華,彭同江,吳衛(wèi)東,劉海峰,李明. 材料工程. 2011(09)
[4]載鎳羥基硅酸鎂微粉的制備與表征[J]. 馬斐,侯根良,蘇勛家,肖舟,王先猛. 材料導(dǎo)報(bào). 2010(S2)
[5]溶膠-凝膠水熱法合成纖蛇紋石納米管[J]. 趙鵬,楊龍,王躍峰. 材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2009(04)
[6]不同反應(yīng)參數(shù)下纖蛇紋石納米管的水熱合成研究[J]. 李明,彭同江,馬國(guó)華. 礦物學(xué)報(bào). 2009(01)
[7]修復(fù)劑羥基硅酸鎂存在時(shí)鋼摩擦副的摩擦磨損特性研究[J]. 楊鶴,李生華,金元生. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2005(04)
[8]氧化鈦納米管的合成機(jī)理與表征[J]. 王芹,陶杰,翁履謙,宋申華,陶海軍. 材料開發(fā)與應(yīng)用. 2004(05)
[9]無(wú)機(jī)鹽超細(xì)粉體制備技術(shù)的回顧與展望[J]. 吳健松,李海民. 鹽湖研究. 2004(03)
[10]WO3納米管的模板法制備及表征[J]. 程利芳,張興堂,陳艷輝,劉兵,李蘊(yùn)才,黃亞彬,杜祖亮. 無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2004(09)
碩士論文
[1]鋰電池正極材料二硫化鐵的水熱合成及其電化學(xué)性能研究[D]. 楊玉.河北工業(yè)大學(xué) 2009
本文編號(hào):3003829
【文章來(lái)源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:63 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
?丨k水熱反應(yīng)爸Fig.2-1Thehighpressurekettleofhydro-thermalreaction微型高伍反應(yīng)簽主要[丨1兩部分紐成
成羥基娃酸鎂粉體之后,按照一定的方法,不同的比例配好潤(rùn)滑油之后,對(duì)潤(rùn)滑油的性能進(jìn)行測(cè)試。設(shè)備如下圖2-3所示。 ~.—_ MN :.V: : “Ci圖2-3四球摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)Fig.2-3 The four-ball tester machine四球試驗(yàn)機(jī)的摩擦形式為滑動(dòng)摩擦,試驗(yàn)過程中,接觸點(diǎn)會(huì)有極高的點(diǎn)接觸壓力,此條件下評(píng)定潤(rùn)滑劑的摩擦學(xué)性能。本試驗(yàn)機(jī)可測(cè)的主要性能包括最大無(wú)卡咬負(fù)荷Pb、燒結(jié)負(fù)荷PD、綜合磨損值ZMZ等三項(xiàng)指標(biāo)。同時(shí),該試驗(yàn)機(jī)還可以進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)抗磨損試驗(yàn),試驗(yàn)時(shí)間可根據(jù)用戶需求13行設(shè)定。試驗(yàn)進(jìn)行中,試驗(yàn)機(jī)會(huì)同步測(cè)定并記錄摩擦系數(shù)。此外該試驗(yàn)機(jī)配有高精度光學(xué)測(cè)量顯微鏡,可以13
準(zhǔn)確測(cè)量鋼球的磨斑直徑。該試驗(yàn)機(jī)所使用的接觸形式為點(diǎn)接觸,如圖2-4所示。I正圧力轉(zhuǎn)動(dòng)球《圖2-4四球摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)接觸模型Fig.2-4 The contact type of four-ball tester machine從接觸模型中我們可以看出,低位的三個(gè)鋼球在夾具作用下保持固定,上球跟隨電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn),通過液壓系統(tǒng)施加一定載荷,這樣低位三個(gè)鋼球與高位的一個(gè)鋼球保持三點(diǎn)接觸,這就是其工作原理。摩擦磨損試驗(yàn)結(jié)束后,通過磨斑測(cè)量顯微鏡測(cè)量低位三個(gè)球的磨痕直徑,并求其平均值,同時(shí)觀測(cè)摩擦表面形貌,得出被測(cè)潤(rùn)滑油的摩擦磨損性能。四球摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)在試驗(yàn)的過程中,影響其摩擦學(xué)效果的因素有很多,例如試件的表面性質(zhì),基礎(chǔ)油的性能,以及載荷、轉(zhuǎn)速條件,試驗(yàn)時(shí)間以及潤(rùn)滑狀態(tài)等。因此,要想獲得可靠的摩擦磨損試驗(yàn)數(shù)據(jù),就必須選擇適當(dāng)?shù)目刂茀?shù)以及正確的測(cè)試方法與測(cè)量方法。其試驗(yàn)本質(zhì)就是模擬實(shí)際工作狀況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]蛇紋石粉體的水熱合成及其摩擦學(xué)性能[J]. 肖舟,蘇勛家,侯根良,劉朝輝,梅冰. 潤(rùn)滑與密封. 2012(10)
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[3]Ni2+摻雜纖蛇紋石納米管的制備與磁性研究[J]. 馬國(guó)華,彭同江,吳衛(wèi)東,劉海峰,李明. 材料工程. 2011(09)
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[5]溶膠-凝膠水熱法合成纖蛇紋石納米管[J]. 趙鵬,楊龍,王躍峰. 材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2009(04)
[6]不同反應(yīng)參數(shù)下纖蛇紋石納米管的水熱合成研究[J]. 李明,彭同江,馬國(guó)華. 礦物學(xué)報(bào). 2009(01)
[7]修復(fù)劑羥基硅酸鎂存在時(shí)鋼摩擦副的摩擦磨損特性研究[J]. 楊鶴,李生華,金元生. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2005(04)
[8]氧化鈦納米管的合成機(jī)理與表征[J]. 王芹,陶杰,翁履謙,宋申華,陶海軍. 材料開發(fā)與應(yīng)用. 2004(05)
[9]無(wú)機(jī)鹽超細(xì)粉體制備技術(shù)的回顧與展望[J]. 吳健松,李海民. 鹽湖研究. 2004(03)
[10]WO3納米管的模板法制備及表征[J]. 程利芳,張興堂,陳艷輝,劉兵,李蘊(yùn)才,黃亞彬,杜祖亮. 無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2004(09)
碩士論文
[1]鋰電池正極材料二硫化鐵的水熱合成及其電化學(xué)性能研究[D]. 楊玉.河北工業(yè)大學(xué) 2009
本文編號(hào):3003829
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