表面改性对机械设备摩擦学性能及寿命影响的研究

发布时间：2021-12-16 16:57

　　工业生产离不开机械设备,在提高产品的质量、产量以及提升制造的效率、安全性等方面,机械设备起到关键性作用。然而,机械设备运动部件的摩擦磨损问题也一直是缩短设备寿命和降低机械可靠性的难题之一。本研究针对机械设备等运动系统对高性能润滑材料技术的需求,通过对有机脂类润滑油和碳基薄膜等润滑材料的深入研究,掌握高性能合成润滑材料特点,将合成润滑材料应用于机械设备运动部件表面,研究机械系统减摩抗磨、节能降耗、运行寿命和可靠性等关键技术指标的影响规律。采用等离子体增强化学气相沉积方法在硅基底、钢球和Si₃N₄球表面制备含氢类富勒烯碳（FL-C:H）薄膜,利用透射电子显微镜、X射线光电子能谱仪、拉曼光谱和傅立叶变换红外光谱获得薄膜的微观结构,使用原位纳米力学测试系统和UMT-3摩擦磨损试验机测试FL-C:H薄膜的力学性能和摩擦学性能,最后利用扫描电子显微镜和三维表面轮廓仪分析摩擦后产生的磨斑和磨痕。其结果如下:（1）在潮湿环境中镀类富勒烯碳薄膜钢球和镀类富勒烯碳薄膜Si₃N₄球分别与FL-C:H薄膜对摩,可以实现较低... 

【文章来源】：兰州理工大学甘肃省

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 国内外研究现状与发展动态
    1.3 本文研究工作
        1.3.1 研究目的和意义
        1.3.2 研究内容
        1.3.3 研究方案和技术路线
        1.3.4 创新点
第2章 试验和表征方法
    2.1 试验材料
    2.2 表征方法
        2.2.1 结构表征
        2.2.2 力学和摩擦学性能表征
第3章 表面改性后的摩擦学行为
    3.1 前言
    3.2 FL-C:H薄膜之间的摩擦学行为
        3.2.1 薄膜的结构表征
        3.2.2 不同摩擦副之间的摩擦学性能
        3.2.3 摩擦学性能差异性分析
    3.3 掺杂氮和氟的FL-C:H薄膜的摩擦学行为
        3.3.1 薄膜的结构表征
        3.3.2 薄膜的力学和摩擦学性能
    3.4 不同润滑介质下FL-C:H薄膜之间的摩擦学行为
        3.4.1 薄膜的结构表征
        3.4.2 不同润滑介质下薄膜间的摩擦学性能
    3.5 本章小结
第4章 表面改性后薄膜的结构演变及寿命
    4.1 前言
    4.2 实验结果与讨论
        4.2.1 样品基本属性的概述
        4.2.2 沉积时间对钢球薄膜的影响
        4.2.3 沉积时间对硅基底薄膜的影响
        4.2.4 薄膜样品结构演变的分析
        4.2.5 薄膜样品的摩擦学性能和寿命研究
        4.2.6 磨斑和磨痕的分析
    4.3 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录


【参考文献】：
期刊论文
[1]载荷对类富勒烯基氢化非晶碳薄膜摩擦磨损性能的影响[J]. 王成兵,王舟,张俊彦.  中国科技论文. 2012(02)
[2]MoS2基复合润滑薄膜的制备及其摩擦性能[J]. 陈玮,张晔.  机械工程材料. 2008(08)
[3]我国摩擦学工业应用的节约潜力巨大——谈我国摩擦学工业应用现状的调查[J]. 张嗣伟.  中国表面工程. 2008(02)



本文编号：3538491