刘洋
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.03.033
目的：研究某地区长期运行的导线的表面状态、表面成分以及电晕特性，分析老化导线的表面特性变化规律。方法采用场发射扫描电子显微镜分析导线表面物质成分及分布状态，采用紫外成像仪对施加不同电压等级下电晕放电光子数进行计数，表征其放电的强弱程度。结果导线表面物质成分中非金属元素主要是氧、碳、硫、硅和少量的磷，金属元素主要是铁、铝、钙、钠、镁、钾，且表面状态与所处环境有关；长期运行导线表面在相同放电电压下放电光子数比新导线多。结论污秽颗粒、不规则的表面结构是长期运行的导线在正常运行电压下发生电晕放电的根源，导线表面的污秽成分与所处地区有关，导线表面凹凸不平会导致其起晕电压比新导线要小。导线的运行年限对表面状态和电晕放电特性有影响。
关键词:
高压输电导线
,
表面腐蚀
,
表面状态
,
电晕特性
,
表面污秽成分
,
放电光子数
,
起晕电压
刘强
,
林乃明
,
邹娇娟
,
谢瑞珍
,
王振霞
,
马永
,
王志华
,
唐宾
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.05.006
钢铁材料广泛应用于诸多工程领域，但其耐磨性差，源于材料表面的摩擦会引起磨损损伤、阻力大、噪声污染等问题，从而导致材料损伤或失效，影响部件局部或整体的正常使用。在材料表面形成表面织构可有效实现减摩/抗磨、减阻、降噪的效果，从而达到改善钢铁材料摩擦学行为的目的。综述了表面织构在改善钢铁材料摩擦学行为方面的研究现状，对钢铁材料表面减摩/抗磨、减阻和降噪表面织构的设计与研究进行了分析与比较，简要阐述了相关机理。干摩擦和润滑条件下，表面织构通过发挥捕捉磨屑、储存润滑剂、流体动压润滑的作用来实现减摩/抗磨；与流体和空气摩擦时，表面织构通过产生二次涡达到减小表面与流体/空气接触面积等作用实现减阻和降噪。最后，展望了能够改善钢铁材料摩擦学行为的表面织构的相关研究思路和方法。
关键词:
钢铁
,
摩擦学
,
表面织构
,
减摩
,
抗磨
,
减阻
,
降噪
张生光
,
王文中
,
赵自强
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.06.001
目的 研究不同供油条件下织构表面的润滑性能.方法 首先,建立考虑表面织构的乏油润滑模型,求解修正雷诺方程获得乏油工况下考虑织构表面的润滑油膜厚度以及压力分布.然后,依据求得的润滑油膜厚度判断计算域内各点润滑状态,通过接触压力及油膜厚度分别计算边界润滑、混合润滑以及流体润滑状态下的切应力,并积分求得摩擦力进而得到摩擦系数.结果模拟了供油层厚度为50~500 nm以及充分供油条件下三种织构的润滑行为,获得了不同润滑状态下表面织构的摩擦系数.速度为0.1 m/s时,供油量对接触区油膜厚度的影响较小,不同润滑状态下织构表现出不同的润滑性能.速度为0.2 m/s时,供油层厚度对油膜厚度的影响较大,随着供油层厚度的增大,膜厚明显增加,摩擦系数在供油层厚度为200 nm时最小.结论 接触副处于流体润滑状态时,织构表面不具有减摩效果.接触副处于边界润滑状态时,织构表面具有减摩效果,并且织构较密时,摩擦系数较小.接触副处于混合润滑状态时,织构过于稀疏或密集时均不具有减摩效果,但是合理分布的织构具有减摩效果.
关键词:
表面织构
,
乏油
,
摩擦系数
,
边界润滑
,
混合润滑
,
流体润滑
,
减摩
何柏林
,
邓海鹏
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.09.023
疲劳失效是金属结构失效的重要形式之一，提高零件疲劳性能可以有效增加结构使用寿命。对于低周和高周疲劳，绝大多数疲劳裂纹萌生于零件表面。因此，表面完整性对金属材料疲劳行为有重要影响。简述了表面完整性的内涵，指出表面完整性不仅包括如粗糙度、波纹度、表面裂纹等的表面形貌特征，也包含如加工之后零件表面的残余应力、塑性变形、组织形貌等物理化学变化特征。总结了表面完整性工艺的研究现状，说明机械铣削、电火花线切割、磨削、喷丸强化、光饰等加工工艺对表面完整性的影响。综述了表面完整性表征模型的建立，指出各表面完整性特征参数对表面完整性影响的比重。分析了国内表面完整性发展趋势，指出表面完整性工艺研究与表面完整性表征模型相互促进的作用，提出表面完整性工艺与表面完整性表征模型的交叉研究。最后，对提高表面完整性及建立影响表面完整性的参数模型提出了建议。
关键词:
表面完整性
,
表面状态
,
表面性能
,
加工工艺
,
表征模型
周川
,
于艳
,
方园
,
王成全
,
王俊
机械工程材料
利用宝钢自主开发的界面热流测量装置研究了薄带连铸用铜结晶辊表面形貌对界面传热的影响,并建立了界面传热模型。结果表明：结晶辊表面与钢液的接触面积越大,界面的峰值热流越大;研究的三种结晶辊的平均热流相差不大;该界面传热模型可以较好地预测结晶辊表面形貌对界面传热的影响。
关键词:
薄带连铸
,
表面形貌
,
界面热流
,
传热模型
陈晓勇
,
向明
高分子材料科学与工程
文中运用光学显微镜和扫描电镜分别观察了消光膜表面的织态结构和本体形貌,证实了聚烯烃消光膜表面织态结构和其本体形貌具有相似性,表面织态结构是本体形貌的一定程度的"复制".为了减小聚烯烃消光膜中各组分间的相对黏度,文中选用了一种流动性改善剂,以增加各组分的分散性和减少相畴的尺寸,由此对表面织态结构的不均匀性进行调控,从而成功解决了聚烯烃消光膜消光不均匀的质量缺陷.
关键词:
聚烯烃消光膜
,
消光均匀性
,
表面织态结构
,
本体形貌
曹磊
,
万勇
,
高建国
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.10.013
目的 提高干摩擦条件下45#钢表面的减摩耐磨性能.方法 采用FeCl3与HCl混合刻蚀液对45#钢表面进行化学织构化处理,并在织构表面涂覆MoS2形成复合润滑薄膜.通过摩擦磨损实验,评价了表面织构以及复合润滑薄膜的减摩耐磨特性,并通过扫描电子显微镜对磨痕进行分析.结果 进行化学织构化处理后,45#钢表面形成了均匀的微坑结构及由点蚀产生的孔洞结构,表面粗糙度Ra上升到了0.89 μm,与未刻蚀的样品相比,刻蚀后表面的摩擦系数降低了23％,其摩擦过程也更稳定.这可能是由于刻蚀后产生的微坑与点蚀孔洞结构能够捕获磨屑,减少磨粒磨损.在经化学刻蚀后的织构表面上构筑了MoS2薄膜,与未刻蚀的样品相比,这种表面的摩擦系数得到了极大的降低,能达到0.1左右,其耐磨寿命也得到了极大的延长,磨痕宽度也有了明显的降低.其主要原因可能是由于刻蚀后产生的微坑与点蚀孔洞结构存储的固体润滑剂,在摩擦过程中由对偶件带入摩擦区域进行了有效润滑.结论 化学刻蚀形成的表面织构能够在一定程度上提高45#钢表面的摩擦学性能,涂覆MoS2形成的复合润滑膜能够极大地降低45#钢表面的摩擦系数并大大延长其耐磨寿命.
关键词:
化学刻蚀
,
表面织构
,
固体润滑剂
,
复合润滑膜
,
摩擦
,
磨损
郝秀清
,
宋晓路
,
李亮
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.09.026
高速切削加工作为难加工材料的主要加工方式,在其切削过程中,刀具的快速磨损、加工表面质量差等问题显著.近些年来,表面织构由于在控制摩擦、减小磨损和改善润滑性能等方面的作用引起了国内外学术界和产业界的广泛兴趣,为刀具减摩降磨技术的研究提供了新方向.表面织构效应是通过在摩擦副表面加工出具有不同形状几何参数和分布特征的微凹坑、微沟槽等阵列结构时,表面的摩擦磨损和润滑特性随之改变的热动力学效应.针对表面织构技术在刀具方面的应用研究,描述了刀具表面织构的主要制备方法,对比分析了各种制备方法的优缺点,然后分别阐述了微沟槽织构、微凹坑织构、纳米织构/微纳复合结构阵列以及织构化自润滑刀具在减缓刀具磨损、提高加工质量等方面的研究现状与进展,同时分析了表面织构改善刀具系统摩擦学性能的原因和机理,最后指出刀具表面织构技术目前研究存在的问题及其对刀具减摩降磨的重要意义.
关键词:
表面织构
,
刀具
,
减摩降磨
,
加工质量
,
仿生学
,
润滑
张长桃
,
王美玲
,
王晓雷
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.06.002
目的 研究表面织构对金属-聚甲醛(POM)摩擦副磨损行为和机理的影响.方法 通过光刻-电解的方法加工出带有不同参数凹坑的不锈钢试样与聚甲醛(POM)材料配副,在万能摩擦磨损试验机上进行摩擦磨损实验,以评价其摩擦学性能.利用光学显微镜、三维形貌仪和SEM对磨损后的表面形貌以及磨屑形态进行观察分析.结果 凹坑深度为5μm、面积率为10%时,减磨效果最明显,磨损率相比无织构试样下降了36.2%.凹坑深度为10μm时,表面织构的引入起到了增大磨损的效果.结论 合适参数的表面织构能够有效减小大面积的材料粘着转移现象,对摩擦副具有良好的减磨效果.不恰当的表面织构参数会在凹坑边缘引发严重的应力集中现象,导致不锈钢试样对软材料微切削作用产生,这也是材料磨损率急剧增大的原因.
关键词:
表面织构
,
聚甲醛
,
磨损率
,
磨损形貌
,
磨屑形态
,
磨损机理
