碳納米管錫鉛復(fù)合減摩鍍層的制備及其性能研究.pdf

1、滑動(dòng)軸承是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備中重要的零部件之一，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，我們對(duì)軸承材料的需求量急劇增加，并且要求軸承材料要具備各種優(yōu)異的性能。因此研究滑動(dòng)軸承材料的結(jié)構(gòu)與性能并且進(jìn)一步研制出性能完善的軸承材料是當(dāng)今技術(shù)研究領(lǐng)域的一大熱點(diǎn)。巴氏合金是一種具有優(yōu)良減摩性能的軸承材料，但其機(jī)械強(qiáng)度較低，因而提高其承載顯得尤為重要。本文通過復(fù)合電沉積的工藝在錫鉛合金鍍層中加入酸處理后的碳納米管，制備出碳納米管錫鉛復(fù)合減摩鍍層。通過研究該鍍層的摩

2、擦磨損性能及耐腐蝕性能，分析其減摩和耐蝕機(jī)理，以期為復(fù)合鍍層的推廣應(yīng)用提供理論與技術(shù)支持。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　 (1)采用濃硫酸與濃硝酸混酸氧化法對(duì)原始碳納米管進(jìn)行酸處理以達(dá)到良好的分散效果。調(diào)整兩種酸的比例，并通過掃描電鏡觀察酸處理后碳納米管的形貌，結(jié)果表明：當(dāng)混酸比例為1:1在常溫下超聲處理10小時(shí)后的酸處理效果最好。
　　 (2)研究碳納米管錫鉛復(fù)合鍍層的制備工藝，研究施鍍時(shí)間、電流密度、碳納米管加入量及攪拌速

3、度等工藝參數(shù)對(duì)復(fù)合鍍層組織形貌、鍍層硬度及厚度的影響。結(jié)果表明：電沉積時(shí)間在10-20min之間鍍層質(zhì)量較理想，電流密度為2A/dm2時(shí)，鍍層硬度出現(xiàn)最大值35.3HV10g。在相同電流密度下，隨著碳納米管加入量的增加，鍍層硬度出現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)，碳納米管加入量為2g/L時(shí)，鍍層硬度值最大，鍍層厚度隨著碳納米管含量的增加而降低。
　　 (3)研究對(duì)比了不同工藝參數(shù)下制備的碳納米管錫鉛復(fù)合鍍層與普通錫鉛鍍層的摩擦磨損性能。結(jié)果

4、表明：在潤滑狀態(tài)下，在不同載荷下碳納米管錫鉛復(fù)合鍍層的摩擦因數(shù)都低于普通錫鉛鍍層；在同一載荷下隨著碳納米管含量的增加，復(fù)合鍍層的摩擦因數(shù)出現(xiàn)先降低后升高的趨勢(shì)，當(dāng)碳納米管含量為2g/L時(shí)，摩擦因數(shù)出現(xiàn)最小值(0.12)，耐磨性能最好；在不同載荷下，碳納米管復(fù)合鍍層的磨損量都小于普通錫鉛鍍層的磨損量，隨著碳納米管含量的增加，磨損量也出現(xiàn)先減小后增大的現(xiàn)象。
　　 (4)通過電化學(xué)測(cè)試及模擬軸承的工作環(huán)境來研究了復(fù)合鍍層的耐腐蝕性。