黑云母粉體的摩擦性能與機(jī)理研究.pdf

1、磨損是機(jī)械零部件、工程構(gòu)件的主要破壞形式之一，對(duì)于如何在運(yùn)行過(guò)程中修復(fù)已磨損的表面，進(jìn)而延長(zhǎng)機(jī)械設(shè)備的使用壽命和維修周期是目前研究的熱點(diǎn)。近年來(lái)，對(duì)于金屬磨損自修復(fù)添加劑的研究多以蛇紋石為主的層狀硅酸鹽礦物粉體，層狀硅酸鹽礦物粉體在不同潤(rùn)滑介質(zhì)的摩擦性能研究表明其具有良好的減磨耐磨和修復(fù)作用，但對(duì)這種新型添加劑的減摩耐磨和修復(fù)的機(jī)理研究還不完善。開(kāi)展對(duì)硅酸鹽礦物作為減摩耐磨材料的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，研究結(jié)果既可為擴(kuò)大該材料的工業(yè)應(yīng)用

2、范圍提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)和理論基礎(chǔ)，又可對(duì)其減摩抗磨的作用機(jī)理進(jìn)行補(bǔ)充和完善。
　　本文以黑云母粉體為研究對(duì)象，通過(guò)球磨法制備實(shí)驗(yàn)用潤(rùn)滑介質(zhì)，在SFT-2M銷(xiāo)盤(pán)式摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)上開(kāi)展對(duì)不同潤(rùn)滑介質(zhì)和不同摩擦配副(鋼-鋼配副和銅-配副)條件下的摩擦磨損性能研究，并采用不同的表征手段研究摩擦副表面成分的變化，進(jìn)而對(duì)黑云母在摩擦副間所起的作用機(jī)理進(jìn)行分析。本文所做主要內(nèi)容工作如下：
　　首先，綜述了層狀硅酸鹽礦物粉體作為磨損自修復(fù)材料的研

3、究現(xiàn)狀，分析了層狀硅酸鹽礦物結(jié)構(gòu)和減摩抗磨及修復(fù)的作用機(jī)理，確定了微納米黑云母粉體為新型減摩抗磨添加劑。
　　其次，分析了黑云母的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，結(jié)合粉體材料制備技術(shù)在球磨機(jī)上制備黑云母粉體；用不同的表面改性劑對(duì)黑云母粉體在基礎(chǔ)油中的分散性進(jìn)行研究，采用沉降法對(duì)改性粉體的效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，借助SEM和TEM對(duì)粉體的形貌和粒徑進(jìn)行檢測(cè)。
　　第三，搭建了評(píng)價(jià)黑云母粉體摩擦磨損性能的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)用銷(xiāo)盤(pán)式摩擦副(鋼-鋼配副和銅-鋼配

4、副)和潤(rùn)滑循環(huán)系統(tǒng)。
　　第四，在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上對(duì)鋼-鋼和銅-鋼摩擦副進(jìn)行摩擦磨損實(shí)驗(yàn)。研究了不同添加劑濃度對(duì)鋼-鋼和銅-鋼摩擦副的摩擦因數(shù)及磨損量的影響，總結(jié)了添加劑濃度對(duì)不同摩擦副的摩擦因數(shù)及磨損量的規(guī)律。
　　最后，通過(guò) SEM表征磨損表面的微觀形貌，通過(guò) EDS和 XPS檢測(cè)磨損表面元素的類(lèi)型、含量及組分，對(duì)添加劑在不同摩擦副表面磨損處發(fā)生的物理、化學(xué)變化進(jìn)行分析研究，初步探討了添加劑在不同摩擦副磨損表面的減摩、抗磨及修