微納米黑云母粉體的摩擦學(xué)性能研究.pdf

1、硅酸鹽礦物粉體作為抗磨減摩材料是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)，有關(guān)各種硅酸鹽礦物粉體在不同潤(rùn)滑介質(zhì)中的摩擦學(xué)性能評(píng)價(jià)取得了不少實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，但對(duì)這種新型添加劑的抗磨減摩現(xiàn)象和作用機(jī)理方面的研究始終沒(méi)有完善。因此，開展硅酸鹽礦物粉體添加劑的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，研究結(jié)果可為這種抗磨減摩材料的工業(yè)應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)與理論基礎(chǔ)。
　　本文以硅酸鹽礦物黑云母為研究對(duì)象，采用機(jī)械球磨法制備了微納米黑云母粉體及微納米黑云母與氯化鑭復(fù)合粉體，并開展了不同潤(rùn)滑介質(zhì)

2、和不同實(shí)驗(yàn)條件下的摩擦學(xué)性能研究，采用多種先進(jìn)表征手段研究了摩擦副的表面微觀形貌、元素類型、元素分布及組分，進(jìn)而揭示了微納米黑云母粉體的抗磨減摩機(jī)理。
　　首先，在SFT-2M銷盤式鋼-鋼滑動(dòng)摩擦副摩擦磨損實(shí)驗(yàn)中考察了黑云母粉體及黑云母與氯化鑭復(fù)合粉體在不同潤(rùn)滑介質(zhì)下的抗磨減摩性能，驗(yàn)證了其優(yōu)良的摩擦學(xué)性能；在此基礎(chǔ)上，通過(guò)掃描電子顯微鏡(SEM)表征了摩擦表面的微觀形貌：黑云母的加入在摩擦副表面形成了一層非均勻覆蓋的摩擦表面膜，

3、摩擦表面本身的劃痕填充著顆粒狀黑云母粉體；通過(guò)X射線能譜分析(EDS)和X射線光電子能譜分析(XPS)檢測(cè)摩擦表面中的元素類型、元素分布及組分，結(jié)果表明：摩擦副表面含有來(lái)自黑云母粉體的Al和Mg等元素的化合物組分；黑云母粉體作為潤(rùn)滑油添加劑，經(jīng)過(guò)摩擦副之間的機(jī)械力作用發(fā)生解理和粉碎，鑲嵌、沉積并擴(kuò)散到摩擦表面深層，在部分接觸點(diǎn)的閃溫作用下形成熔體，粉體中的Mg2+、Fe2+等離子形成的變網(wǎng)離子破壞Si-O-Si橋氧使得黑云母粉體表面存在

4、大量具有較好吸附性能及離子交換性能的不飽和鍵、活性基團(tuán)和空穴電子位，吸附潤(rùn)滑油中納米級(jí)金屬磨屑，與摩擦試件表面磨損時(shí)產(chǎn)生的金屬陽(yáng)離子發(fā)生離子交換，同時(shí)與試件及外界環(huán)境發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成多種具有抗磨減摩性能的化學(xué)合物。
　　最后，以黑云母粉體500SN基礎(chǔ)油為研究對(duì)象，應(yīng)用于M-2000A型摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)上的鋼-銅配副滑動(dòng)軸承，獲得了良好的抗磨減摩效果，在此基礎(chǔ)上仿真研究了負(fù)磨損下自修復(fù)膜的幾何參數(shù)、密度位置對(duì)滑動(dòng)軸承靜特性的影響，