Peng Xiao Zhuan Li Zibing Zhu Xiang Xiong
材料科学技术（英文）
Carbon fibre reinforced carbon and SiC dual matrices composites (C/C-SiC) show superior tribological properties, high thermal shock resistance and good abrasive resistance, and they are promising candidates for advanced brake and clutch systems. The microstructure, mechanical properties, friction and wear properties, and application of the C/C-SiC composites fabricated by warm compacted-in situ reaction were introduced. The results indicated that the composites were composed of 50-60 wt pct carbon, 2-10 wt pct residual silicon and 30-40 wt pct silicon carbide. The C/C-SiC brake composites exhibited good mechanical properties. The value of flexural strength and compressive strength could reach 160 and 112 MPa, respectively. The impact strength was about 2.5 kJ·m-2. The C/C-SiC brake composites showed excellent tribological performance,
including high coefficient of friction (0.38), good abrasive resistance (1.10 μm/cycle) and brake steadily on dry condition. The tribological properties on wet condition could be mostly maintained. The silicon carbide matrix in C/C-SiC brake composites improved the wear resistance, and the graphite played the lubrication function, and right volume content of graphite was helpful to forming friction film to reduce the wear rate. These results showed that C/C-SiC composites fabricated by warm compacted-in situ reaction had excellent properties for use as brake materials.
关键词:
C/C-SiC
,
制动材料
,
摩擦磨损
,
温压－原位反应法
唐长斌
,
王展
,
林震宇
,
吴晓东
,
王小明
材料保护
钛基生物医学材料广泛应用于人体硬组织的修复,但耐磨性较差,限制了其更广泛的应用.采用瞬态电能强化技术以石墨为电极对钛合金TC4进行表面改性,对比研究了在空气、氩气和氮气气氛下获得的强化层的性能,并对氮气中制备的强化层的生物相容性进行了评价.结果表明,强化改性层物相主要为TiC及石墨相,表面硬度有较大提高,摩擦学性能获得显著改善,改性层与基体相比仍具有优异的耐蚀性能;氩气和氮气气氛下获得的强化层表面裂纹比空气气氛下的少;氮气保护下可得到裂纹较少、具有一定粗糙度、耐磨、生物相容性好且与基体为冶金结合的强化层.
关键词:
表面改性
,
生物医学材料
,
钛合金
,
瞬态电能处理
,
保护气氛
,
摩擦磨损
,
耐蚀性
,
生物相容性
武元元
,
孙建林
,
周福伟
,
王冰
材料科学与工艺
为研究ZnO纳米粒子对轧制液摩擦学性能和轧制润滑性能的影响,制备了以ZnO纳米粒子为添加剂的水基纳米轧制液和传统轧制乳化液.通过四球摩擦学试验和四辊冷轧试验,对比研究了其摩擦学特性和轧制润滑性能,利用金相显微镜和热场发射扫描电子显微镜（FESEM）等手段对轧后硅钢表面的形貌和成分进行分析,并给出了ZnO纳米粒子的减摩抗磨作用机理.研究表明：随接触载荷增大,水基轧制液的μ值和轧后表面粗糙度呈现出不同于传统轧制乳化液的变化趋势;水基轧制液的ZnO纳米粒子含量为0.7%时,摩擦学性能和轧制润滑性能最好,与传统轧制液相比,极压系数PB提高8.4%,摩擦系数μ降低43%,轧后表面粗糙度Ra降低37%;颗粒状ZnO纳米粒子分布在摩擦副表面的纳米级间隙处,类似微球轴承,起支承载荷的作用,使轧制液的减摩抗磨性能提高.
关键词:
Nano-ZnO
,
添加剂
,
表面质量
,
润滑性能
,
摩擦磨损
,
硅钢
,
轧钢
陈晓文
,
戴品强
,
何斌
,
高智芳
,
柯跃前
电镀与涂饰
采用可溶性镍阳极电刷镀方法,在铜片上制备了Ni-P纳晶镀层和Ni-P-SiC复合镀层,镀层表面平整、致密、无裂纹.纳米颗粒的加入没有改变镀层的纳米晶结构,对镀层磷含量影响不大.硬度测试和摩擦磨损试验表明:纳米SiC的加入起到细晶强化和弥散强化作用,可以提高镀层的硬度和耐磨性能:添加纳米颗粒后镀层磨损方式由黏着磨损转变为磨粒磨损.
关键词:
铜
,
镍磷合金
,
碳化硅
,
电刷镀
,
复合镀层
,
可溶性阳极
,
摩擦磨损
王莉
,
张进
,
薛屺
,
范萍
材料保护
Ti(CxN1-x)涂层具有硬度大、强度高、耐磨等性能,而目前采用化学气相沉积法在不锈钢表面制备Ti(CxN1-x)多层涂层的报道较少.用高温化学气相沉积法在316L不锈钢表面分别制备了TiN单层涂层和TiC/Ti(CxN1-x)/TiN多层涂层,比较分析了2种涂层的显微形貌、相结构、硬度、界面结合力及耐磨性能.结果表明:TiC/Ti(CxN1-x)/TiN多层涂层结构致密,厚约10 μm;TiN单层及TiC/Ti(CxN1-x)/TiN多层涂层均提高了316L不锈钢的硬度、耐磨性;与TiN单层涂层相比,TiC/Ti(CxN1-x)/TiN多层涂层的显微硬度和界面结合力更好,摩擦系数更低,磨损量更小,耐磨减摩性能更好;2种涂层的磨损破坏机制较一致,主要为磨粒磨损和摩擦氧化.
关键词:
TiC/Ti(CxN1-x)/TiN涂层
,
高温化学气相沉积
,
316L不锈钢
,
组织结构
,
硬度
,
结合力
,
摩擦磨损
袁有录
,
李铸国
材料研究学报
以Cr3C2和Fe-CrNiBSi粉末为原料,采用等离子熔覆工艺在Q235基板上原位制备了柱状碳化物(Cr,Fe)7C3增强Fe基涂层.用光学显微镜、扫描电镜、电子能谱、X射线衍射仪、同步热分析仪及热力学计算,观察分析了初生碳化物(Cr,Fe)7C3在涂层中的生长特征,并考察了该碳化物增强涂层在不同载荷下的干滑动摩擦磨损性能.结果表明:涂层中初生碳化物(Cr,Fe)7C3为六棱长柱状,以外加Cr3C2颗粒为异质形核基底向外发散生长.热力学分析结果表明,Cr3C2颗粒可促进初生碳化物(Cr,Fe)7C3的形成;在碳化物(Cr,Fe)7C3柱体的内部有孔洞,性质较脆,外部有大量裂纹,裂纹源多发生在柱体与柱体的相交处;碳化物(Cr,Fe)7C3增强涂层的耐磨性显著高于无(Cr,Fe)7C3增强的纯Fe-CrNiBSi合金涂层,但由于碳化物(Cr,Fe)7C3柱体的脆性大,断裂韧性较低,在高载荷下其磨损表面出现大量垂直于滑动方向的裂纹.
关键词:
金属材料
,
材料表面与界面
,
(Cr,Fe)7C3
,
裂纹
,
复合涂层
,
非匀质生核
,
摩擦磨损
王超
,
汪怀远
,
李美玲
,
朱艳吉
高分子材料科学与工程
doi:10.16865/j.cnki.1000-7555.2016.07.011
分别研究了不同质量分数的纳米SiC填充碳纤维/聚醚醚酮(CF/PEEK)和钛酸钾晶须/聚醚醚酮(PTW/PEEK)复合材料在pH=1的硫酸溶液中的耐蚀性能和摩擦学性能.采用电化学工作站评价复合材料的耐蚀性能,使用差热分析仪与扫描电镜分析了复合材料的玻璃化转变温度与磨损面的形貌,并讨论了复合材料的防腐和耐磨机理.结果表明,在腐蚀性介质中质量分数2.5％纳米SiC增强复合材料的耐蚀性最佳,此时纳米SiC增强PTW/PEEK复合材料的耐蚀性能优于纳米SiC增强CF/PEEK复合材料.在酸性环境下,2.5％纳米SiC增强复合材料的摩擦学性能最佳,在滑动摩擦过程中,PTW不但起到了承载的作用,而且暴露的PTW可以填充到对偶面的划痕之中,减小了纤维对复合材料的刮擦以及磨粒磨损程度,所以相同含量纳米SiC增强PTW/PEEK复合材料优于CF/PEEK的摩擦学性能,其耐磨性是CF/PEEK复合材料的5倍.
关键词:
聚醚醚酮复合材料
,
纳米SiC
,
碳纤维
,
钛酸钾晶须
,
摩擦磨损
,
腐蚀
,
酸溶液
谷文翠
,
李寿德
,
王怀勇
,
陈春立
,
李朋
,
黄峰
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2014.5.006
为了提高TiB2涂层的致密性,采用磁控溅射技术,通过改变基片偏压,获得了floating,-30V,-90V三种偏压状态的涂层.利用XRD,SEM、纳米压痕仪、Vickers显微硬度仪和摩擦磨损试验机对涂层的结构和性能进行了分析.结果表明:所有制备涂层只存在六方结构TiB2相,偏压为floating状态时制备的涂层表现出疏松的柱状生长结构,硬度为15GPa.随偏压增大,涂层柱状结构变致密甚至消失,硬度和耐磨损性能都得到提高.偏压-30V提高到-90V,相对于floating状态制备的涂层,晶粒尺寸增加了一倍,达到21nm;柱状结构变致密最终消除;硬度从35.5GPa提高到61.9GPa,实现了超硬;同时耐磨损性能提高,使用摩擦副为直径6mm的Al2O3球进行干摩擦实验时,-90V制备的涂层磨损率为5.6×10-16m3/Nm,相对于-30V涂层降低了一个数量级.
关键词:
TiB2涂层
,
磁控溅射
,
偏压
,
摩擦磨损
赵志平
,
李有堂
,
李新勇
材料热处理学报
采用粉末火焰喷焊技术制备了以40Cr为基体,Ni60A镍基自熔性合金粉末为涂层材料的试样,利用疲劳试验机及摩擦磨损试验机研究了经不同重熔时间处理后试样的弯扭疲劳寿命及耐磨损性能,并采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、显微硬度计及非接触三维表面轮廓仪对涂层的磨损形貌、组织成分、表面硬度进行了分析.结果表明:合理的重熔时间长度为10 min.当重熔时间合理时,热喷焊件弯扭疲劳性能最强、涂层表面硬度最高、耐磨损能力最强.当重熔时间长度不合理时,涂层中Cr元素的偏析、SiO2颗粒物的生成等因素均显著影响了涂层的微观组织结构,降低了涂层件的疲劳寿命及耐磨损能力.
关键词:
火焰热喷焊
,
弯扭疲劳
,
涂层硬度
,
摩擦磨损
,
组织成分
