摩擦学特性

摘要： 随着绿色制造已成为世界制造业未来的发展趋势,清洁切削是实现机械加工环境、操作人员和生产资源和谐发展的有效途径。本文综述了近年来上海交通大学在难加工材料微量润滑及低温辅助加工技术方面的研究,概括了微量润滑和低温辅助等清洁加工方式在典型难加工材料中的应用可行性及效果,具体内容主要包括:阐述了微量润滑及低温辅助切削加工的工作原理;采用有限元方法对微量润滑流场分布进行仿真,获取了工作参数对冷却润滑效果的作用规律;表征了不同微量润滑和低温辅助过程中的刀-屑摩擦磨损特性;系统研究了冷却润滑条件对不同难加工材料加工过程中切削和刀具磨损机理的作用,揭示了低温辅助和微量润滑环境对典型难加工材料切削性能的改善机制;研究了不同加工方式冷却润滑条件对加工表面完整性创成的影响。

摘要： 基础油在自动变速箱油(ATFs)配方中占比约80%,因此在自动变速箱油配方中具有很重要的地位,直接关系到自动变速箱油的性价比。就不同产地的同等质量级别的加氢基础油(包括国产基础油和进口基础油)对自动变速箱油的理化性能,摩擦学特性,抗氧化性能,橡胶相容性和储存稳定性等关键性能的影响进行了考察,以期拓展基础油的选择范围,同时为选择自动变速箱油的基础油提供技术支撑。研究发现,在同一功能添加剂体系下,不同产地的同等质量级别的加氢基础油调配的自动变速箱油的理化性能,摩擦学特性,抗氧化性能,橡胶相容性和储存稳定性等关键性能并没有显著的差异,均可用于调配自动变速箱油,拓展了基础油的选择范围。(图6表3参考文献8)

摘要： 聚乙烯基础油(PE基础油)与聚α-烯烃基础油(PAO基础油)同属于合成烃基础油。对PE基础油的理化性能,黏温特性,热/氧化安定性和摩擦学特性等进行了评价,并与PAO基础油进行了对比,以期探索用PE基础油替代PAO基础油的可行性。评价表明,PE基础油的理化性能,黏温特性,热安定性和摩擦学特性与PAO基础油相当或略优,氧化安定性微逊于PAO基础油。应用表明,用PE基础油调配的CKD320号工业齿轮油的性能与用PAO调配的CKD320号工业齿轮油的性能相当。用PE基础油替代PAO基础油是可行性的,且具有良好的性价比。(图5表4参考文献6)

摘要： 地铁具有快速、安全、准时、运量大、污染小及节省空间等众多优点,已经成为缓解城市交通压力的重要运载工具。转向架齿轮箱是地铁列车的关键部件,其工作性能直接影响到地铁运行的可靠性、平稳性和安全性。从箱体、传动齿轮、轴承、密封与润滑系统方面对地铁转向架齿轮箱及技术进行了综述。良好的润滑可有效地减少地铁转向架齿轮箱的摩擦磨损、降低噪音,保证地铁可靠、平稳和安全运行。随着地铁转向架齿轮箱呈现出轻型化、小型化、重载化及高速化的趋势,对齿轮箱润滑油的性能要求也在不断地提高,就地铁转向架齿轮箱润滑油特定的黏温特性、低温性能、剪切安定性及摩擦学特性进行了分析,同时对长城VS7590城轨齿轮箱专用油进行了介绍。(图1表1参考文献9)

摘要： 用不同黏度的直链全氟聚醚制备了直链全氟聚醚润滑脂,对直链全氟聚醚润滑脂的高温性能进行了考察,以评价直链全氟聚醚润滑脂在高温下长期使用的可行性。用热分析仪对直链全氟聚醚润滑脂的热分解温度进行了测定。在204°C.温度下对直链全氟聚醚润滑脂的蒸发损失,钢网分油,摩擦学特性进行了考察。在150°C温度下对直链全氟聚醚润滑脂与橡胶的相容性进行了测定。直链全氟聚醚润滑脂的热分解温度均在300°C以上,蒸发损失(204°C,24 h)不超过3.0%,钢网分油(204°C,24h)少于14.0%。与常温(25°C)相比较,204°C时直链全氟聚醚润滑脂的减摩性能下降了15%-26%,抗磨损性能下降了50%~60%,极压性能下降了22.5%-37.5%。橡胶质量损失(150°C,72h)没有超过1.20%。直链全氟聚醚润滑脂的热分解温度高,在高温下胶体稳定,蒸发损失小,仍然具有良好的摩擦学特性和橡胶相容性,在高温下长期使用是可行性。(图13表2参考文献20)

摘要： 石墨烯具有良好的表面特性,电学特性,热学特性,机械特性及润滑特性,将石墨烯应用于润滑脂中已经成为研究热点。就石墨烯对润滑脂理化性能,热安定性,导电性能,摩擦学特性,抗腐蚀性能及流变学性能的影响进行了综述。石墨烯对不同类型润滑脂理化性能的影响并不相同,同时对润滑脂的流变学性能也有一定的影响。在低含量下石墨烯即可提高润滑脂的热安定性,导电性和摩擦学特性。石墨烯是润滑脂中极具应用潜力的功能添加剂。目前尚需在绿色制备石墨烯,采用分子模拟技术设计和可控合成石墨烯,石墨烯对润滑脂特性的影响以及与其他添加剂复配以提高润滑脂的性能等方面有待进一步研究。

摘要： 背景:膝关节试验机研究能完善膝关节假体性能,为临床置换手术提供保障并提高手术成功率。目的:对国内外膝关节试验机的研究现状进行分析,探究现阶段试验机的不足之处及今后膝关节试验机的研究方向。方法:应用计算机检索中国知网、万方数据库、ScienceDirect等国内外数据库,检索中、英文关键词为"膝关节置换,关节试验机,knee testing machine等"。结果与结论:国内膝关节试验机研究水平不高,试验机大多采用国外进口的方式,国内学者对膝关节试验机的研究还停留在能够模拟出膝关节假体在人体中的运动状况,并且仅是运动状况上的模拟,而国外研究已经进入较深层次。在磨损试验标准上,由于国内研究起步晚尚缺乏适合亚洲人运动情况的试验标准,在对日常机械运动量化中存在不足。结合实验需要和人体特点,膝关节试验机的研究应当在测试环境的拟真度、假体几何外形的相似度、牵连运动的影响度等几个方面增加研究力度。

摘要： 背景:膝关节试验机研究能完善膝关节假体性能,为临床置换手术提供保障并提高手术成功率.目的:对国内外膝关节试验机的研究现状进行分析,探究现阶段试验机的不足之处及今后膝关节试验机的研究方向.方法:应用计算机检索中国知网、万方数据库、ScienceDirect等国内外数据库,检索中、英文关键词为"膝关节置换,关节试验机,knee testing machine等".结果与结论:国内膝关节试验机研究水平不高,试验机大多采用国外进口的方式,国内学者对膝关节试验机的研究还停留在能够模拟出膝关节假体在人体中的运动状况,并且仅是运动状况上的模拟,而国外研究已经进入较深层次.在磨损试验标准上,由于国内研究起步晚尚缺乏适合亚洲人运动情况的试验标准,在对日常机械运动量化中存在不足.结合实验需要和人体特点,膝关节试验机的研究应当在测试环境的拟真度、假体几何外形的相似度、牵连运动的影响度等几个方面增加研究力度.

摘要： 合成油酸修饰的纳米Cu,在四球试验机上增加载流试验功能,考察添加纳米Cu润滑油在不同载流条件下的摩擦学性能,采用扫描电子显微镜、白光干涉仪和X射线光电子能谱分析磨斑表面,并探讨载流条件下纳米Cu的摩擦学机制.结果表明:在纳米Cu添加量适宜的情况下,载流条件增强了纳米Cu的抗磨减摩效果;载流条件下钢球磨斑表面Cu元素含量较高,且以Cu单质和CuO的形式存在.分析认为:纳米Cu粒子在载流条件下发生了电泳运动;载流条件的电热效应加速了纳米Cu软化涂抹;载流工况促进了纳米Cu参与摩擦化学反应.

摘要： 采用电弧离子镀技术制备CrWN涂层,研究沉积N2气压对CrWN涂层的微观结构、形貌、沉积速率、硬度及摩擦学性能的影响.利用SEM,XRD和XPS检测/表征CrWN涂层的晶体结构、形貌及成分;利用硬度计、磨损仪和轮廓仪分别测试CrWN涂层的硬度、摩擦因数及磨损率.结果表明,CrWN涂层为面心立方结构,随着沉积N2气压的升高,CrWN涂层的(111)和(200)衍射峰强度明显增强,涂层表面大颗粒数量和尺寸逐渐减小,沉积速率最高1.13?m/h;当N2气压由0.5 Pa升高到1.0 Pa时,CrWN涂层的显微硬度(HV)由1900增大到2010,随着N2气压进一步升高,CrWN涂层硬度有所降低;CrWN涂层平均摩擦因数稳定在0.5左右,在N2气压2.0 Pa时磨损率达到最大值5.4?10-7 mm3/(N·m),明显低于CrN涂层的摩擦因数0.7和磨损率6.7?10-7 mm3/(N·m).

摘要： 采用粉末冶金方法制备无铅的铜基双金属轴承材料和FeS/Cu双金属轴承材料,然后在HDM-20端面摩擦磨损试验机上进行油润滑条件下的摩擦磨损对比试验,分析载荷和速度对其各自的摩擦学特性的影响.结果表明:FeS/Cu轴承材料表现出更好的减摩耐磨性能;载荷和速度的变化对FeS/Cu轴承材料的摩擦系数影响均较小,对无FeS的铜基轴承材料影响较大.

摘要： 本文基于润滑界面的连续液膜和微观尺度粗糙表面微凸体接触共存的假设,综合考虑轴承轴衬表面随机三维形貌的混合润滑模型提出了修正Reynolds方程,计算外载荷、速度等参数对摩擦因数和膜厚比的影响,并与试验数据对比,理论分析与实验数据吻合良好,验证了算法的正确性.本研究对于水润滑轴承摩擦学特性的分析与研究具有一定的指导意义.

摘要： 滑摔是日常生活中普遍存在的现象,轻微的打滑可通过人体调整行走姿态而防止摔倒,较大程度的打滑可能会对人体造成摔伤、骨折和死亡等不同程度的伤害,世界各国每年都会发生较大数量的因打滑而导致的事故,给国家和人们自身带来经济和精神损失.在军事工业及特殊行业,如航空母舰、大型驱逐舰等军舰及海上采油平台的甲板上,防滑性能好的甲板能大大减少风浪中剧烈颠簸状态下的人员摔伤、军事装备和设备的损失;在高端步进机器人运动学设计和竞技运动方面,也同样存在着防滑技术问题.本项目旨在研究人体行走过程中的步进摩擦学特性与滑摔机理,为主动控制步进摩擦副系统的防滑技术提供理论依据和方法指导.

摘要： 为了探究发动机燃油碳烟对润滑油添加剂ZDDP(二烷基二硫代磷酸锌)摩擦反应膜的破坏机制及其磨损机制,采用高频往复摩擦磨损试验机对含碳烟和ZDDP的液体石蜡进行了摩擦学试验,使用三维激光扫描仪、SEM/EDS、纳米压痕仪分别对磨损表面的形貌、ZDDP摩擦反应膜的形貌与分布状况及其力学性能进行了表征.结果表明:随着碳烟含量的增加,摩擦系数和磨损量呈先减小再增大的变化趋势,磨损表面的犁沟增多并加深,ZDDP摩擦反应膜的覆盖率以指数形式降低,弹性模量E升高,硬度H降低,平均H/E值以指数形式降低,且平均H/E值与ZDDP摩擦反应膜覆盖率呈线性关系.磨损机制归于碳烟将ZDDP摩擦反应膜刮离摩擦表面,削弱了摩擦反应膜的保护作用,造成了摩擦表面力学性能的降低,进而引起了摩擦副减摩抗磨性能的降低.

摘要： 本文选择了一种只含磷活性元素的磷酸三甲酚酯(T306)和一种同时含硫、磷活性元素的硫代磷酸三苯酯(T309)作为菜籽油的极压抗磨添加剂,在四球式摩擦磨损试验机上对比了它们的摩擦学特性差.并应用X射线吸收近边结构光谱(XANES)考察了它们形成的热膜和摩擦膜的表面典型元素的化学状态.

摘要： 以石墨、二硫化钼(MoS2)为代表的二维材料因具有独特的层状结构,其内部电子仅能在两个维度的纳米尺度上进行平面运动,层间相互作用易受到界面原子排列结构影响,进而决定其摩擦学性能.基于少层石墨烯和MoS2材料,采用机械剥离-转移堆垛的方法构建1+1层石墨烯/MoS2异质结和1+N(N=1～4)层非公度转角MoS2同质结的摩擦界面结构,通过拉曼光谱实验测量声子振动频率变化,研究不同微观结构二维材料的声子耦合作用,结合一维原子链模型测量层间粘附力和剪切力,进而获得层间摩擦学特性调控机理.实验发现,石墨烯/MoS2异质结层间剪切力相比于MoS2减小两个数量级,MoS2非公度界面相比于公度界面层间摩擦系数降低75％,退火等热处理过程可明显增强摩擦界面的层间范德华力作用.该研究结果对层间微弱作用力测量,以及二维超滑材料摩擦机理有促进作用.

摘要： 作为一种改善摩擦学特性的有效手段,表面织构已在汽车发动机、端面密封等领域得到广泛的应用,成为实现机械设备高效和高可靠性的一个有效途径.除陶瓷、金属等硬质材料之外,低弹性模量材料,如高分子材料等,也是机械设备和摩擦副中使用的一类重要材料.例如,橡胶可用于流体机械中的唇型密封,超高分子量聚乙烯常用于人工关节等.与金属、陶瓷等材料相比,橡胶和高分子材料具有较低的弹性模量和硬度,并且表面特性较为复杂,缺乏表面织构的设计理论和方法.所以,开展针对低弹性模量材料表面织构设计的研究具有重要的理论意义和实用价值.

摘要： 室温离子液体有多种类型,且前期润滑用离子液体的研究多集中在同时含氮、磷、硼及氟的化合物上,但这些常规含氟离子液体对金属摩擦副的腐蚀问题一直是制约其发展的主要因素.因此,本项目基于离子液体的结构可设计性等特点,通过化学合成手段制备出多种无腐蚀、润滑性能优异的氮磷类离子液体.提出氮磷离子液体的分子结构对其摩擦学行为的影响规律及氮磷元素在摩擦过程中的协同润滑作用机理;揭示离子液体对不同金属的腐蚀行为与摩擦学特性间的对应关系,进而提出离子液体腐蚀行为、分子结构及润滑性能之间的相互关系.本项目旨在丰富和发展摩擦学理论,同时为其它类型润滑剂的研究提供理论支持.

摘要： 本文采用等离子喷涂工艺在碳钢表面制备了Ni-Mo-Al-Ag复合涂层,采用HT-1000高温摩擦磨损试验机,实验研究润滑涂层在室温～600°C不同温度区域的摩擦磨损特性,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、粗糙度仪等仪器对涂层的形貌、结构、物相进行测试分析,研究复合涂层的摩擦磨损的行为机制,以期获得性能良好的润滑涂层.摩擦磨损实验结果表明,前30min,涂层的摩擦系数随着温度的升高而降低,从0.9下降为0.4,但是,在30min-60min时间段内,200°C时的摩擦系数最高,在室温、400°C和600°C环境下摩擦系数相近,为0.6左右;与此同时,磨损率在400°C时最大,为3.7×10-4mm3/N*m,受外界交变应力作用,涂层力学性能下降,塑性形变严重,产生裂纹.在较高温度下,磨痕中的Mo与Ag在高温摩擦下发生摩擦化学反应形成新的润滑剂钼酸银,产生了新的润滑机制,在600°C起着高温润滑的作用,使得摩擦系数磨损率下降,磨损率为1.5×10-4mm3/N*m.

摘要： 航天器运行部件在苛刻的空间辐照环境中必须具有高可靠性、高精度、高稳定性、长寿命、自修复性等特点,因此,在模拟空间环境中航天器部件典型材料的结构变化和摩擦学性能研究是当前空间探索新材料领域中的研究热点.本论文利用空间环境地面模拟设备,系统研究了空间辐照环境、空间高低温环境、复杂运行工况对典型聚合物及其复合材料在于摩擦和油脂润滑条件下的表面化学结构、组成以及摩擦学特性的影响.研究结果阐明了复杂轨道环境和运行工况对聚合物材料摩擦学性能的影响机制.在此基础上,开发了一系列具有空间环境和复杂运行工况适应性的聚合物复合材料,为开发设计新型长寿命、高稳定性的航天器摩擦副材料提供理论依据和技术保障.

摘要： 本发明公开了一种基于摩擦信号递归特性的摩擦学状态在线辨识方法，通过安装在滑动摩擦磨损试验机上夹具侧边的加速度传感器采集摩擦磨损过程中的摩擦振动信号并表示为X=[x(1),x(2),…,x(t),…,x(n)]；对得到的摩擦振动信号进行非线性特征提取并提取信号的定量递归参数；对提取的定量递归参数进行特征提取，将处理得到降维后的特征参数集作为摩擦信号递归特性的表征量；建立特征参数集相对于摩擦控制参量的系统依赖性多项式拟合方程，并依靠自组织数据挖掘的非线性映射与数学建模能力，使多项式拟合方程能够对不同控制参量条件下的摩擦振动信号递归特性参数进行预测；准确辨识实测摩擦信号所处的摩擦磨损状态。通过本发明，有效地监测与辨识滑动摩擦副的摩擦学状态。

摘要： 描述制造集成电路的方法。纳米结晶金刚石代替非晶碳被用作硬模。提供处理基板的方法，其中纳米结晶金刚石被用作硬模，其中处理方法产生光滑表面。所述方法涉及两个处理部分。两个单独的纳米结晶金刚石配方组合，即，第一配方和第二配方循环以达成具有高硬度、高模量和光滑表面的纳米结晶金刚石硬模。在其他多个实施方式中，在所述第一配方之后是惰性气体等离子体平滑工艺并且随后所述第一配方被循环以达成高硬度、高模量和光滑的表面。

摘要： 本发明涉及一种用于确定质量特性的方法，其中，所述质量特性代表车辆的车辆特定的摩擦系数和摩擦系数地图的标准化摩擦系数的关系，接收摩擦系数数据，其中，所述摩擦系数数据代表与位置相关地由车辆测量的摩擦系数和对于该车辆具有代表性的质量特性。提供摩擦系数地图，其中，所述摩擦系数地图代表公路网的车队的标准化的摩擦系数。根据摩擦系数数据和摩擦系数地图重新确定质量特性并且将该重新确定质量特性传输给车辆。

摘要： 本发明公开了基于库伦摩擦和黏性摩擦的径向驻波型超声波电机转矩转速特性的计算方法，包括：根据径向驻波型超声波电机的基本参数和预设的转子转速N的值，计算与转子转速N相对应的电机输出转矩Tload；判断Tload的大小，若Tload＞0，重置转子转速N的值并计算Tload，若Tload≤0，结束计算；根据计算过程中所有转子转速N及其相对应的电机输出转矩Tload，确定径向驻波型超声波电机的转矩转速特性；径向驻波型超声波电机的基本参数包括弹性叶片与转子间的库伦摩擦系数μd和黏性摩擦系数fv。本发明能够弥补采用库伦摩擦定律导致计算结果误差大的不足，更准确地计算出径向驻波型超声波电机的转矩转速特性。

摘要： 本发明公开了一种NbSe2单晶作为电接触固体润滑剂的摩擦学特性研究方法，包括以下步骤，S1：利用NbSe2单晶制备NbSe2层；S2：研究NbSe2层的表层特征；S3：将NbSe2层作为润滑层，进行往复摩擦磨损实验，研究NbSe2层摩擦学特性；S4：采用不同的制备方法，重复步骤S1、S2和S3；S5：对不同制备方法制备的NbSe2层的摩擦学特性进行对比分析。本发明中的研究方法将NbSe2单晶通过不过制备方法制备成NbSe2层，进行摩擦磨损实验，通过摩擦学特性的研究，研究NbSe2单晶直接作为电接触固体润滑剂的最佳使用方法，NbSe2层的制备方法简单，周期短，无设备要求，且能节约成本。

摘要： 本发明的目的在于提供模拟服役状态下高强化活塞环缸套摩擦学特性的试验方法，包括如下步骤：确定平均有效压力与平均燃烧室压力两者之间的关系；若两者之间差值在1％以内，则模拟的是高强化系数等与柴油机的真实工况；否则，按照线性比例的关系将模拟的高强化系数增加或减少；确定活塞环试样和缸套式样的尺寸，并对活塞环的轮廓型线进行测量得到其真实型线数据；通过曲线拟合得到活塞环厚度方向的曲率半径；通过赫兹接触公式计算出活塞环试样与缸套式样的接触半宽，从而计算出两者的接触面积；通过计算得到活塞环与缸套在不同载荷下的速度曲线。本发明综合考虑了柴油机实际实际工况与试验机实际工况的不同，提出了较为全面、科学的研究方法。

摘要： 本发明公开了一种NbSe2单晶作为电接触固体润滑剂的摩擦学特性研究方法，包括以下步骤，S1：利用NbSe2单晶制备NbSe2层；S2：研究NbSe2层的表层特征；S3：将NbSe2层作为润滑层，进行往复摩擦磨损实验，研究NbSe2层摩擦学特性；S4：采用不同的制备方法，重复步骤S1、S2和S3；S5：对不同制备方法制备的NbSe2层的摩擦学特性进行对比分析。本发明中的研究方法将NbSe2单晶通过不过制备方法制备成NbSe2层，进行摩擦磨损实验，通过摩擦学特性的研究，研究NbSe2单晶直接作为电接触固体润滑剂的最佳使用方法，NbSe2层的制备方法简单，周期短，无设备要求，且能节约成本。

摘要： 本发明提供了一种口腔摩擦学特性测定装置及其使用方法，装置包括杵杆、腔体上端动密封组件、腔体、腔体下端静密封片，杵杆包括扭矩测定段、压力测定段、（非导磁性）外花键段和球体夹具，杵杆可上下运动和转动；腔体上端动密封组件包括紧定螺钉、密封圈、连接套、波纹管以及带内花键孔的腔体上端动密封片；腔体包括腔体上段、腔体中段和腔体下段，腔体下段的内部设有下夹具；腔体下端静密封片用铆钉与腔体下部连接，可绕铆钉转动；在腔体中段最上部一侧设置固相微萃取探头和测温探头。该装置可模拟口腔环境，测定口腔加工过程中的食物的摩擦学特性，同时实时观测食物微观结构的变化，并测定相应风味的释放特征。

摘要： 本发明涉及用于改进摩擦学特性的润滑剂添加剂、新颖的润滑剂、其制备方法及其用途。本发明涉及含有陶瓷纳米颗粒作为添加剂的润滑剂，这些陶瓷纳米颗粒选自：Al2O3、AlN、SiO2、TiO2、ZrO2、Y2O3、WO3、Ta2O5、V2O5、Nb2O5、CeO2、碳化硼、钛酸铝、BN、MoSi2、SiC、Si3N4、TiC、TiN、ZrB2、粘土矿物和/或它们的混合物以及热稳定的碳酸盐类和/或硫酸盐类，这些纳米颗粒表示具有三个半轴a、b以及c的椭圆体，对于该椭圆体a≠b≠c或a＝b＝c，并且这些半轴的比例为a∶b＝1-100，a∶c＝1-1000，b∶c＝1∶100。本发明的润滑剂在大的温度范围内(特别是在低温下)具有摩擦学作用方式，并且可以被经济地提供。

摘要： 本实用新型提供了一种口腔摩擦学特性测定装置，装置包括杵杆、腔体上端动密封组件、腔体、腔体下端静密封片，杵杆包括扭矩测定段、压力测定段、（非导磁性）外花键段和球体夹具，杵杆可上下运动和转动；腔体上端动密封组件包括紧定螺钉、密封圈、连接套、波纹管以及带内花键孔的腔体上端动密封片；腔体包括腔体上段、腔体中段和腔体下段，腔体下段的内部设有下夹具；腔体下端静密封片用铆钉与腔体下部连接，可绕铆钉转动；在腔体中段最上部一侧设置固相微萃取探头和测温探头。该装置可模拟口腔环境，测定口腔加工过程中的食物的摩擦学特性，同时实时观测食物微观结构的变化，并测定相应风味的释放特征。