符永宏
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王浩
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杨烨刚
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符昊
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华希俊
表面技术
目的：研究光纤激光毛化应用于模具表面，改善其摩擦特性的可行性。方法采用单因素变化法，研究激光功率、脉宽、频率、离焦量对毛化形貌的影响规律，分析毛化区域的显微硬度，并对不同形貌的毛化试样和光滑试样的摩擦性能进行对比。结果匹配特定的参数，可获得火山口形貌或球冠状形貌。毛化区域的硬度相对基材提高显著，最大提高了近4倍。同时，在模拟冷冲压拉深模具低速重载工况的摩擦实验中，毛化试样的摩擦系数比光滑试样大，同时随着毛化点直径、间距的增大，摩擦系数相应减小。结论激光毛化技术可对材料表面进行改形改性，能够用于优化模具表面摩擦特性。
关键词:
光纤激光毛化
,
毛化形貌
,
显微硬度
,
摩擦特性
许俊华
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薛雅平
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曹峻
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喻利花
稀有金属材料与工程
采用多靶磁控溅射技术,根据不同Mo靶功率制备一系列不同Mo含量的TaMoN复合膜.利用X射线衍射仪、纳米压痕仪、高温摩擦磨损仪、扫描电子显微镜及其配套的能谱仪研究复合膜的相组成、力学性能、室温和高温下的摩擦性能.结果表明,TaMoN复合膜的微结构是由面心立方、密排六方与底心斜方组成的多相结构;TaMoN复合膜的硬度比TaN单层膜的硬度高,且随着Mo含量的增加先升高后降低,在Mo含量为52.68 at％时达到最大值,为33.9 GPa;Mo元素的添加可以有效改善TaN薄膜在常温和高温下的摩擦性能,通过对磨痕的分析,详细解释了TaMoN复合膜具有优异的减摩性能的原因.
关键词:
TaMoN复合膜
,
磁控溅射
,
微结构
,
力学性能
,
摩擦性能
黄绍军
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韦春
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刘红霞
,
吕建
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苏乐
,
曾思华
高分子材料科学与工程
采用Hummers法对天然鳞片石墨进行氧化处理和超声剥离制备氧化石墨烯,通过γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)与氧化石墨烯(GOs)反应得到改性氧化石墨烯(MGOs).采用模压成型方法制备MGOs/酚醛树脂(PF)复合材料.利用热重分析(TGA)、红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)分析其表面改性效果,研究不同MGOs含量的MGOs/PF复合材料的力学性能、摩擦性能,利用扫描电镜(SEM)观察复合材料磨损面的形貌.结果表明,GOs经KH550改性后彼此间形成共价键连接,MGOs的热稳定性显著提高；MGOs的加入能有效提高复合材料的力学性能和摩擦性能；其中,MGOs/PF复合材料的冲击强度提高了45.5％,弯曲强度和弯曲模量分别提高了36.7％、26.7％.
关键词:
氧化石墨烯
,
复合材料
,
力学性能
,
摩擦性能
时惠英
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马俊
,
康莹
,
付杨洪
,
蒋百灵
稀有金属材料与工程
利用非平衡磁控溅射技术分别在镁合金基体上制备了以Al、Zr、W为过渡层的类石墨镀层.使用透射电子显微镜(TEM)对镀层的截面微观结构及相组成进行分析;使用划痕仪与摩擦磨损机测试镀层的膜基结合强度和摩擦性能.结果表明,镁基体-铝过渡层界面形成了镁和β-Mg17Al12相混合的合金相分层界面;镁基体-锆过渡底层界面形成了较好的局部连续界面;镁基体-钨过渡底层界面为钨粒子对镁合金基体注入形成约20 nm的镁-钨团簇混合界面层.镁基体表面铝、锆、钨掺杂碳镀层的膜基结合力分别为10.2、11.0、4.8 N.掺杂碳镀层工作层成分及结合力的不同,导致镀层耐磨减摩性能差异较大:掺铝碳镀层有较小摩擦系数,在0.1～0.18之间,且耐磨性较好,在球-盘实验结束后镀层依然没有失效;掺锆碳镀层大约在1600 s失效,摩擦系数急剧增大,失效前的摩擦系数在0.08～0.18之间,具有良好的减磨耐磨效果;掺钨碳镀层从一开始摩擦系数就急剧增加,在250 s左右完全失效,出现大面积剥落,在3种镀层中耐磨减摩效果最差.
关键词:
镁合金
,
铝锆钨掺杂
,
GLC
,
显微结构
,
摩擦性能
韩永军
,
燕青芝
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhc1xb.20150120.003
以天然鳞片石墨为起始原料,SiC颗粒为增强相,采用热压烧结工艺制备了SiC增强石墨复合材料.研究了SiC含量对SiC增强石墨复合材料微观结构、力学性能和摩擦性能的影响.结果表明:SiC颗粒均匀分布在石墨基体中,降低了基体中的孔隙率;随着SiC含量增加,SiC增强石墨复合材料的相对密度和弯曲强度相应增加,开孔率显著降低,当SiC含量达到40vol％时,SiC增强石墨复合材料中形成了SiC网络骨架结构,相对密度达到了94.2％,比商品高强纯石墨材料提高了11.8％,弯曲强度达到了146 MPa,比商品高强纯石墨材料提高了147％;基体石墨保持了层状结构;SiC含量低于40vol％时,SiC增强石墨复合材料的摩擦系数随SiC含量的增加轻微增加,与纯石墨材料的摩擦系数相当,具有良好的摩擦性能.
关键词:
SiC
,
石墨
,
热压烧结
,
复合材料
,
摩擦性能
许俊华
,
薛雅平
,
曹峻
,
喻利花
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2013.12498
采用磁控溅射仪制备了一系列不同V含量的TaVN复合膜,利用X射线衍射仪研究复合膜以及磨痕的相组成,利用纳米压痕仪表征复合膜的硬度,采用高温摩擦磨损实验机研究了复合膜的室温和高温摩擦性能.结果表明:TaVN复合膜的微结构为面心立方结构,随着V含量的增加,衍射峰择优取向由(200)转变为(111);TaVN薄膜的显微硬度随着V含量增加,先增加后降低,在V含量为18.25 at％时,显微硬度达到最大值,为32.3 GPa;在常温下,TaVN复合膜的摩擦系数随着V含量的增加而降低；当温度从室温升高到800℃,薄膜的摩擦系数先升高后降低.采用晶体化学理论讨论了TaVN复合膜和TaN单层膜在高温下的摩擦机理.
关键词:
TaVN复合膜
,
磁控溅射
,
力学性能
,
摩擦性能
姚焕英
,
祝保林
玻璃钢/复合材料
运用多步接技工艺,实现了掺杂TiO2粒子(M系列)的表面改性,制备出系列M粒子-氰酸酯树脂(CE)复合材料.研究了复合材料的摩擦力学性能及洛氏硬度的变化.结果表明,加入少许M系列粒子(质量分数＜4％)后,可以使得氰酸酯树脂(CE)的摩擦力学性能得到改善.当复合材料中M-2粒子的含量为3wt％时,摩擦系数下降36％,摩擦消耗下降约60％,增强了复合材料的耐磨性;当M-2粒子的含量为4wt％时,复合体系洛氏硬度提高了10.4％.
关键词:
TiO2掺杂钕
,
复合材料
,
摩擦性能
,
机理分析
,
洛氏硬度
高秋姗
,
韦春
,
卢卫中
高分子材料科学与工程
采用自行合成的热致性液晶聚合物（TLCP）与酚醛树脂（PF）通过熔融挤出进行原位复合,加入经过表面处理的剑麻纤维（SF）,通过辊炼、模压成型制备了TLCP/SF/PF混杂复合材料。研究液晶聚合物的种类对TLCP/SF/PF混杂复合材料摩擦磨损性能、硬度、动态力学性能的影响,使用扫描电子显微镜（SEM）观察了混杂复合材料的磨损面形貌,分析了混杂复合材料的摩擦磨损机理。研究结果表明,液晶聚合物聚对苯二甲酰-双（对羟基苯甲酸）癸二醇酯（PHDT）使TLCP/SF/PF的体积磨损率降低了15%,Tg提高了10℃。TLCP与剑麻纤维协同改善了混杂复合材料的摩擦性能,为制备无石棉摩擦材料提供理论参考。
关键词:
热致性液晶
,
混杂复合材料
,
摩擦性能
邬苏东
,
彭志坚
,
陈新春
,
杨义勇
,
王成彪
,
付志强
稀有金属材料与工程
采用SP0806AS中频磁控溅射镀膜机,在硅(100)和高速钢基体上,采用双石墨靶在不同功率下沉积了类金刚石薄膜.研究表明,在功率为5～7 kW下薄膜具有较低的ID/IG比;所得薄膜表面平整,粗糙度Ra值在1.5～2.8 nm之间,薄膜厚度随功率增加而增大;在100～200 nm Ti膜作为过渡层条件下,薄膜纳米硬度和弹性模量随功率增加呈先增大后减小趋势,硬度/杨氏模量比值先增大后减小,当功率为7 kW时具有较高值;划痕实验临界载荷随功率增加先增大后减小,最大可大于50 N;薄膜的摩擦系数较小,平均摩擦系数可小于0.15;在50 g载荷下,薄膜磨穿的时间超过300 min.确定SP0806AS中频磁控溅射镀膜机沉积类金刚石薄膜的最佳功率范围是5～7 kW.
关键词:
中频磁控溅射
,
类金刚石薄膜
,
摩擦磨损性能
