高温发汗润滑的热驱动机理及其稳定性研究

发布时间：2021-05-16 04:32

　　高温发汗润滑材料是在汗腺式微孔金属陶瓷基体中复合固体润滑剂一种新材料;其润滑机理是在高温摩擦热—应力作用下,驱动基体微孔中固体润滑剂沿其通道扩散（渗排）至摩擦表面而形成自补偿润滑膜;因此,高温发汗润滑性能既取决于材料微孔结构,又取决于高温摩擦过程中的驱动力。该研究得到国家自然科学基金资助。论文基于发汗润滑材料制备理论,研究了组分排列对孔结构的影响,并以斜方六面体与正立方体两种颗粒排列形式,得出了采用斜方六面体多层排列模式可获得足够的微孔体积和高的结构刚度。利用微观分析,对发汗自润滑表面生成膜组分和润滑特性进行了分析。研究表明:软金属铅元素在固体润滑剂中的渗透性比锡元素好,且当摩擦表面润滑膜的平均覆盖面积为31.67%时,可获得较低的摩擦系数。建立了发汗自润滑包覆体胞单元模型,从理论和实验两方面研究了包覆体胞模型中润滑剂的热驱动原理。研究表明:发汗润滑基体中润滑剂的渗泄过程与材料结构和热驱动力有关。为了探讨动态润滑膜的热稳定性,论文提出动态接触下的共轭曲面摩擦热一热应力耦合场数值分析方法,并以滑动轴承为典型对象,计算了其动态接触下瞬时摩擦温升,绘制出了热应力分布云图,该摩擦热驱动为发汗材... 

【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：109 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 高温摩擦润滑膜国内外研究现状
    1.2 高温润滑膜及材料研究存在的问题
    1.3 高温自润滑材料
        1.3.1 高温自润滑材料的分类
        1.3.2 高温自润滑材料的组成
    1.4 高温发汗自润滑材料及其润滑原理
        1.4.1 高温发汗自润滑材料及其润滑原理
        1.4.2 高温发汗自润滑材料润滑特点
    1.5 本文研究目的意义及内容
        1.5.1 课题来源
        1.5.2 本文研究内容
        1.5.3 本文研究技术路线
第2章 烧结颗粒排列方式对材料孔结构的影响
    2.1 烧结颗粒材料的排列方式
    2.2 排列方式对孔隙度的影响
    2.3 颗粒排列方式对力学性能影响
    2.4 颗粒排列方式对浸渗压力的影响
    2.5 本章小结
第3章 高温发汗润滑膜生成过程及其特点
    3.1 摩擦试验机及其试验条件
    3.2 润滑膜特性研究
        3.2.1 表面膜特性分析
        3.2.2 表面膜生成条件分析
        3.2.3 润滑膜的润滑性能
    3.3 自润滑体胞的结构特征
    3.4 本章小结
第4章 高温发汗润滑热驱动机理研究
    4.1 高温发汗自润滑包覆体胞模型
        4.1.1 包覆体胞模型的建立
        4.1.2 自润滑包覆体胞有限元模型
        4.1.3 自润滑包覆体胞有限元分析
    4.2 高温发汗润滑摩擦热驱动力研究
        4.2.1 表面接触应力数值分析
        4.2.2 动态接触下摩擦热—应力耦合场数值分析
    4.3 本章小结
第5章 高温发汗润滑膜稳定性研究
    5.1 润滑膜翘曲失效研究
        5.1.1 润滑膜的翘曲
        5.1.2 润滑膜翘曲分析实例
    5.2 发汗润滑体介观表层应力分析模型
        5.2.1 模型理论
        5.2.2 分析模型
        5.2.3 结果分析与讨论
    5.3 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 未来展望
参考文献
致谢
附录1.攻读博士学位期间发表的论文
附录2.攻读博士学位期间取得的专利与成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]底材性能对粘结固体润滑膜磨损寿命的影响[J]. 黄元林,朱有利.  中国表面工程. 2007(06)
[2]有机粘结固体润滑膜研究进展[J]. 乔红斌,田雪梅.  安徽工业大学学报(自然科学版). 2007(04)
[3]高速干滑动条件下钢/铜摩擦副摩擦磨损表面摩擦热规律研究[J]. 段海涛,杜三明,张永振,王观民.  润滑与密封. 2007(10)
[4]Ti/TiN/TiC/DLC固体膜润滑特性实验研究[J]. 李明,王凤,蔺增,巴德纯.  真空. 2007(05)
[5]摩擦热对Ti6Al4V合金摩擦磨损性能的影响[J]. 邱明,张永振,杨建恒,朱均.  摩擦学学报. 2006(03)
[6]汗腺微孔烧结体孔结构特征分析模型的研究[J]. 王砚军,刘佐民.  中国机械工程. 2006(04)
[7]分形多孔介质的粒子扩散特点（Ⅰ）[J]. 张东晖,施明恒,金峰,杨浩.  工程热物理学报. 2004(05)
[8]多孔介质中溶质有效扩散系数预测的分形模型[J]. 刘建国,王洪涛,聂永丰.  水科学进展. 2004(04)
[9]锡青铜梯度自润滑复合材料的摩擦学性能[J]. 宁莉萍,王齐华,杨丽君,简令奇.  摩擦学学报. 2004(01)
[10]Fe-Mo-CaF2高温自润滑材料的摩擦学特性研究[J]. 韩杰胜,王静波,张树伟,孟军虎,吕晋军.  摩擦学学报. 2003(04)



本文编号：3188981