含WS2和ZnO鈦鋁基自潤(rùn)滑復(fù)合材料的摩擦學(xué)性能研究.pdf

1、相比液體潤(rùn)滑劑，固體潤(rùn)滑劑在高溫摩擦磨損領(lǐng)域具有明顯優(yōu)勢(shì)。但大量研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)固體潤(rùn)滑劑如石墨、二硫化鎢、氧化鋅、氟化鋇和軟金屬Ag等只能在有限的溫度區(qū)間內(nèi)發(fā)揮良好的潤(rùn)滑減摩耐磨性能。因此，恰當(dāng)?shù)倪x用兩種或兩種以上固體潤(rùn)滑劑組合為復(fù)合固體潤(rùn)滑劑，利用復(fù)合固體潤(rùn)滑劑的協(xié)同潤(rùn)滑減摩耐磨效應(yīng)是實(shí)現(xiàn)固體自潤(rùn)滑材料寬溫域均擁有優(yōu)異摩擦學(xué)性能的有效方法之一。
　　本文從固體潤(rùn)滑劑組元、不同添加量等方面設(shè)計(jì)了適用于低溫到高溫范圍的鈦鋁基自潤(rùn)滑復(fù)

2、合材料，采用放電等離子燒結(jié)制備含固體潤(rùn)滑劑WS2、固體潤(rùn)滑劑ZnO和復(fù)合固體潤(rùn)滑劑（WS2和ZnO）的鈦鋁基自潤(rùn)滑復(fù)合材料。研究了含不同添加量潤(rùn)滑劑的鈦鋁基自潤(rùn)滑復(fù)合材料的微觀組織結(jié)構(gòu)特征；不同添加量固體潤(rùn)滑劑的鈦鋁基自潤(rùn)滑復(fù)合材料在25-800℃測(cè)試溫度區(qū)間的摩擦學(xué)性能；復(fù)合固體潤(rùn)滑劑（WS2和ZnO）的鈦鋁基自潤(rùn)滑復(fù)合材料材料在25-800℃測(cè)試溫度區(qū)間的協(xié)同潤(rùn)滑減摩耐磨性能；采用X射線衍射儀分析了鈦鋁基自潤(rùn)滑復(fù)合材料的表面成分，利

3、用掃描電子顯微鏡、場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡、光電子能譜儀、X射線衍射儀、電子探針和能譜儀觀察分析了復(fù)合材料不同測(cè)試溫度下磨痕和磨痕端口的形貌及其成分，并探討了鈦鋁基自潤(rùn)滑復(fù)合材料的摩擦磨損與自潤(rùn)滑機(jī)理。通過(guò)高溫摩擦磨損試驗(yàn)分析了含0wt.％、5wt.%、10wt.%和15wt.%gut潤(rùn)滑劑WS2的鈦鋁基自潤(rùn)滑復(fù)合材料在25-800℃測(cè)試溫度區(qū)間的摩擦學(xué)性能。結(jié)果表明：固體潤(rùn)滑劑 WS2的添加能夠改善鈦鋁基自潤(rùn)滑復(fù)合材料的摩擦學(xué)性能，在低溫區(qū)間（

4、25-400℃）鈦鋁基自潤(rùn)滑復(fù)合材料中 WS2的理想的添加量是10wt.%，使其顯示出了較優(yōu)異的摩擦學(xué)性能。通過(guò)高溫摩擦磨損試驗(yàn)分析了含0wt.%、5wt.%、10wt.%和15wt.%固體潤(rùn)滑劑ZnO的鈦鋁基自潤(rùn)滑復(fù)合材料在25-800℃測(cè)試溫度區(qū)間的摩擦學(xué)性能。結(jié)果表明：固體潤(rùn)滑劑 ZnO的添加能夠改善鈦鋁基自潤(rùn)滑復(fù)合材料的摩擦學(xué)性能，在高溫區(qū)間（400-800℃）鈦鋁基自潤(rùn)滑復(fù)合材料中 ZnO的理想的添加量是10wt.%，使其顯示

5、出了較優(yōu)異的摩擦學(xué)性能。研究了10wt.% WS2+10wt.% ZnO復(fù)合固體潤(rùn)滑劑的鈦鋁基自潤(rùn)滑復(fù)合材料在25-800℃測(cè)試溫度區(qū)間的摩擦學(xué)性能。結(jié)果表明：在25-800℃區(qū)間，含10wt.% WS2+10wt.% ZnO的鈦鋁基自潤(rùn)滑復(fù)合材料的摩擦系數(shù)和磨損率均明顯低于鈦鋁基自潤(rùn)滑復(fù)合材料；其摩擦系數(shù)和磨損率基本處于恒定值，在低中溫測(cè)試區(qū)間WS2發(fā)揮潤(rùn)滑減摩耐磨特征，在高溫測(cè)試區(qū)間ZnO發(fā)揮潤(rùn)滑減摩耐磨特征；這種不同溫域選擇性的摩