航空发动机轴承用固体润滑膜的摩擦学性能研究

发布时间：2021-12-02 09:14

　　航空发动机轴承作为航空发动机的关键零部件之一,其运转平稳性、服役耐久性及工作可靠性对航空飞机的安全起着至关重要的作用。航空发动机轴承常服役于变载、变速、高DN值、间歇服役、断油等恶劣工况下,其寿命短和可靠性差已成为航空发动机轴承性能提高的瓶颈。为延长航空发动机轴承的使役寿命、提高其工作可靠性,利用表面改性技术在其接触副表面制备一层具有低摩擦因数、低磨损率和高承载能力等优异性能的固体润滑膜。类石墨碳基薄膜（GLC）因其独特的结构和优异的摩擦学性能而备受研究者关注,为探究类石墨碳基薄膜在乏油、断油条件下的摩擦学行为,本文开展了类石墨碳基薄膜在乏油、断油条件下的摩擦学性能研究,为提高航空发动机轴承在超常工况下的使役性能,满足航空发动机长寿命、高可靠性的需求提供理论依据和试验基础。采用磁控溅射技术,在GCr15和Si（P100）样片上制备了无掺杂的GLC以及分别掺杂Cr、WC的GLC/Cr和GLC/WC三种薄膜。利用SEM、Raman、XPS、纳米压痕仪、划痕测试仪等测试技术分析3种薄膜的结构及机械性能;发现Cr、WC的掺杂使类石墨碳基薄膜的sp²键含量增加,弹性模量和硬... 

【文章来源】：河南科技大学河南省

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 前言
    1.2 非晶碳基薄膜的国内外研究现状
    1.3 课题的选题依据及研究内容
第2章 试验方法及结构、性能表征
    2.1 样品制备
    2.2 薄膜的结构表征
        2.2.1 薄膜的微观形貌分析
        2.2.2 薄膜的Raman光谱分析
        2.2.3 薄膜的XPS分析
    2.3 薄膜的机械性能
        2.3.1 薄膜的硬度和弹性模量分析
        2.3.2 薄膜的膜基结合力
    2.4 薄膜的摩擦学性能表征
    2.5 小结
第3章 不同掺杂类石墨碳基薄膜的结构表征和性能分析
    3.1 不同掺杂类石墨碳基薄膜的结构分析
        3.1.1 不同掺杂类石墨碳基薄膜的微观形貌分析
        3.1.2 不同掺杂类石墨碳基薄膜的Raman光谱分析
        3.1.3 不同掺杂类石墨碳基薄膜的XPS分析
    3.2 不同掺杂类石墨碳基薄膜的机械性能分析
        3.2.1 3种薄膜的硬度和弹性模量分析
        3.2.2 3种薄膜的膜基结合力分析
    3.3 小结
第4章 不同掺杂类石墨碳基薄膜在乏油、断油条件下的摩擦学性能
    4.1 乏油条件下的摩擦学性能
        4.1.1 试验部分
        4.1.2 结果与讨论
    4.2 断油条件下的摩擦学性能
        4.2.1 试验部分
        4.2.2 结果与讨论
    4.3 小结
第5章 薄膜的界面特性分析及结构优化设计
    5.1 薄膜的界面特性分析
        5.1.1 模型建立与赫兹接触验证
        5.1.2 3种薄膜的局部模型建立
        5.1.3 结果与讨论
    5.2 薄膜应力的影响因素分析
        5.2.1 试验方案
        5.2.2 结果与讨论
    5.3 小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3528143