下载文档原格式
《镍基复合材料的制备及其摩擦学性能研究》一、引言随着现代工业技术的快速发展，材料科学在工程应用中的地位日益凸显。
其中，镍基复合材料因其优异的物理、化学及机械性能，被广泛应用于航空、航天、能源、汽车等关键领域。
其制备工艺的优化和摩擦学性能的研究，对于提升材料的使用性能及延长使用寿命具有极其重要的意义。
本文将就镍基复合材料的制备方法及摩擦学性能进行研究探讨。
二、镍基复合材料的制备（一）原料与设备制备镍基复合材料的主要原料包括镍基合金粉末、增强相材料（如碳化硅、氧化铝等）、添加剂等。
制备设备主要包括混合设备、烧结设备、热处理设备等。
（二）制备工艺镍基复合材料的制备主要采用粉末冶金法，其基本步骤包括配料、混合、压制、烧结及热处理等。
具体过程如下：1. 配料：根据所需材料的成分比例，将原料按比例混合。
2. 混合：采用机械混合或化学混合的方式，使各组分充分混合均匀。
3. 压制：将混合后的粉末放入模具中，通过压力机进行压制，形成预成形坯。
4. 烧结：将预成形坯放入烧结炉中，在一定的温度和压力下进行烧结，使材料致密化。
5. 热处理：烧结后的材料进行热处理，以提高材料的性能。
（三）制备过程中的影响因素在制备过程中，影响镍基复合材料性能的因素主要包括粉末粒度、压制压力、烧结温度和时间等。
这些因素对材料的致密度、成分分布及机械性能等有着重要的影响。
三、镍基复合材料的摩擦学性能研究（一）摩擦学性能的基本概念及测试方法摩擦学性能是衡量材料在摩擦过程中所表现出的性能，主要包括摩擦系数、磨损率等。
测试摩擦学性能的方法主要有摩擦试验机测试、磨损试验等。
（二）镍基复合材料的摩擦学性能特点镍基复合材料具有优异的摩擦学性能，其摩擦系数低，磨损率小。
这主要得益于其良好的硬度、耐磨性及抗高温氧化性能。
此外，增强相的加入也提高了材料的硬度和耐磨性，进一步优化了材料的摩擦学性能。
（三）影响镍基复合材料摩擦学性能的因素影响镍基复合材料摩擦学性能的因素主要包括材料成分、组织结构、表面处理等。
石墨润滑剂配方石墨润滑剂是一种高效的润滑材料，广泛应用于各种机械设备的摩擦部位，以降低磨损、提高设备效率和使用寿命。
本文将详细介绍石墨润滑剂的配方及其制备工艺，旨在为读者提供有关该领域的全面知识。
一、石墨润滑剂概述石墨润滑剂主要由石墨、基础油和各种添加剂组成。
石墨是一种具有层状结构的碳质材料，具有良好的润滑性能和耐高温性能。
基础油则起到稀释和分散石墨颗粒的作用，同时为润滑剂提供必要的粘度。
添加剂则用于改善润滑剂的某些性能，如抗氧化性、抗腐蚀性等。
二、石墨润滑剂配方组成1. 石墨：作为润滑剂的主要成分，石墨的粒度和纯度对润滑性能有重要影响。
一般来说，粒度越细，润滑效果越好。
同时，高纯度的石墨可以减少杂质对润滑剂的不良影响。
2. 基础油：基础油的选择应根据润滑剂的使用环境和要求来确定。
常用的基础油有矿物油、合成油等。
矿物油价格较低，但性能一般；合成油价格较高，但性能优越，如耐高温、抗氧化等。
3. 添加剂：为了提高润滑剂的某些性能，可以添加适量的添加剂。
例如，抗氧化剂可以防止润滑剂在高温下氧化变质；抗腐蚀剂可以保护金属表面不受腐蚀；极压添加剂可以提高润滑剂的极压性能，适用于高负荷的摩擦部位。
三、石墨润滑剂配方制备工艺1. 原料准备：按照配方比例称取石墨、基础油和添加剂。
石墨应进行粉碎、筛分处理，以获得所需的粒度。
2. 混合搅拌：将石墨、基础油和添加剂放入搅拌器中，进行充分搅拌，使各组分均匀分散。
3. 过滤：将搅拌后的混合物进行过滤，以去除其中的杂质和颗粒较大的石墨。
4. 灌装：将过滤后的石墨润滑剂灌装到适当的容器中，密封保存。
四、石墨润滑剂性能及应用石墨润滑剂具有优良的润滑性能、耐高温性能和抗腐蚀性能。
在高速、高温、重负荷的摩擦部位使用石墨润滑剂，可以有效降低磨损、延长设备使用寿命。
此外，石墨润滑剂还具有良好的自润滑性，适用于无法经常加油或换油的场合。
在实际应用中，石墨润滑剂广泛用于各种机械设备的滑动轴承、齿轮、导轨等摩擦部位。
2008年9月第33卷第9期润滑与密封LUBR I C A TI ON EN GI N EER I N GSe p.2008V ol 133No 19收稿日期6作者简介顾明亮(—),男,硕士研究生,目前主要从事先进表面处理技术的研究12@6311镍包石墨自润滑涂层摩擦磨损性能研究顾明亮 黄国华 陈安军(江南大学机械工程学院 江苏无锡214122)摘要:选用镍包石墨粉末,采用氧2乙炔火焰喷涂技术制备镍包石墨自润滑涂层,在球2盘摩擦磨损试验机上探讨了室温条件下镍包石墨自润滑涂层的摩擦磨损性能。
运用扫描电镜、X 射线衍射仪等微观分析手段,对涂层的磨痕表面形貌、磨损颗粒的成分组成及形貌进行了分析。
研究发现:镍包石墨自润滑涂层平稳摩擦时的摩擦因数在0125～0135之间;开始磨损时,以磨粒磨损为主,严重磨损时以疲劳磨损为主,伴有少量的磨粒磨损。
关键词:镍包石墨;火焰喷涂;自润滑涂层;摩擦磨损性能中图分类号:T H11711 文献标识码:A 文章编号:0254-0150(2008)9-058-3Study on Fr i ct i on and W ear Pr oper t i es of N i ckel 2coa tedGra ph ite Self 2lubr ican t i n g C oa t i n gG u M ingli a ng Hua ng Guo hua Che n An j un(School of Mechanical Enginee ring,Jiangnan Univ e rsity,W uxi Jiangsu 214122,China)A bstr ac t:The self 2lub ricanting coating of nickel 2coated gr aph ite was p repared by oxygen 2acetylene flame s p raying tech 2no l ogy and its fricti on and wear p r op erties at r oo m te mp eratu r e wer e stud ied in a ball on d isk test rig .The worn su r face,co mposition and morpho l ogy of debris of the co mposite sa mp les were analyzed by scann ing electr on micr o sc ope and X 2r ay d if fr action .The results show that the steady friction c oefficient of nickel 2coated gr aph ite self 2lubricanting coating is fr om 0125to 0135.The wear mechan is m is first abrasive wear ,it is fatigue w ear accomp anied with a little abrasive wear during seri ou s wear phase .Keyword s :nickel 2coated graphite;fla me s p raying;self 2lubrican ting coating;friction and wear p r operties 在各种工况条件下,如何改善润滑条件,从而达到控制摩擦、减少磨损的目的,一直是摩擦学研究领域的热点与难点问题[1-3]。
自润滑复合材料论文-自润滑材料及其摩擦特性摘要:自润滑复合材料是材料科学研究领域的一个重要发展方向，由于其在特殊使用条件下具有优良的摩擦学特性而受到人们的广泛关注。
本文主要介绍国内外自润滑复合材料的开发与进展，讨论了对材料摩擦学性能的影响因素。
关键词：固体润滑摩擦磨损自润滑复合材料一、前言：液态润滑(润滑油、脂是传统的润滑方式，也是应用最为广泛的一种润滑方式。
但液体润滑存在一下问题:1.高温作用下添加剂容易脱落；2。
随温度升高，其粘性下降，承载能力下降；3.高温环境下其性能衰减等问题；4。
液体润滑会增加成本,如切削加工中的切削液；5.液体润滑会造成环境污染.所以,自润滑材料已成为润滑领域的一类新材料,成为目前摩擦学领域的重要研究热点。
二、自润滑材料的种类自润滑材料一般分为金属基自润滑材料、非金属基自润滑材料和陶瓷自润滑材料。
其制备方法通常为粉末冶金法,此外,等离子喷涂、表面技术和铸造法也被应用于自润滑复合材料的制备。
1金属基自润滑材料金属基自润滑复合材料是以具有较高强度的合金作为基体,以固体润滑剂作为分散相，通过一定工艺制备而成的具有一定强度的复合材料。
目前已开发的金属基自润滑复合材料,如在铁基、镍基高温合金中添加适量的硫或硒及银基和铜基自润滑材料，都已得到一定程度的应用。
2非金属基自润滑材料非金属基自润滑材料主要是指高分子材料或高分子聚合物，如尼龙等.它在航空航天、汽车制造、电子电气、医疗和食品加工等领域得到广泛应用。
目前高分子基自润滑材料的制备途径主要是通过聚合物与聚合物共混及添加纤维、晶须等来提高基体的机械强度；通过添加各类固体自润滑剂来提高摩擦性能。
3陶瓷自润滑材料陶瓷材料以其独特的特点和优点,使得陶瓷及陶瓷复合材料的自润滑研究已经引起了较为广泛的重视。
三、自润滑减摩材料的特点、性能1 粉末冶金法制造减摩材料的特点(1在混料时可掺入各种固体润滑剂(如石墨、硫、硫化物、铅、二硫化钼、氟化钙等，以改善该材料的减摩性能；(2利用烧结材料的多孔性，可浸渍各种润滑油，或填充固体润滑剂,或热敷和滚轧改性塑料带等，使材料更具自润滑性能，减摩性能特佳；（3优良的自润滑性,使它能在润滑剂难以到达之处和难以补充加油或者不希望加油（如医药、食品、纺织等工业的场合,能安全和无油污染的使用；（4较易制得无偏析的、两种以上金属的密度差大的铜铅合金-钢背、铝铅合金-钢等双金属材料；（5材料具有多孔的特性，能减振和降低噪声;(6材质成分选择灵活性大，诸如无机材料金属及合金、非金属、化合物和有机材料聚合物等,均可加入其中，并能获得较理想的减摩性能，例如高石墨含量的固体润滑减摩材料等;（7特殊用途的减摩材料，如空气轴承、液压轴承、耐腐蚀性轴承等，更发挥了粉末冶金减摩材料的特点。
润滑相尺寸对镍-石墨可磨耗封严涂层性能的影响唐健江;于方丽;张海鸿;李天麒;白宇【摘要】采用普通大气等离子喷涂（atmospheric plasma spraying，APS）和高能效超音速等离子喷涂（supersonic atmospheric plasma spraying，SAPS）分别沉积制备镍石墨可磨耗封严涂层，对比研究润滑相尺寸对涂层的力学性能、抗腐蚀性能以及抗冲蚀磨损性能的影响。
结果表明：相较于APS涂层，SAPS沉积制备的涂层中石墨润滑相尺寸较小；SAPS涂层的结合强度（22.3 ± 1.4）MPa和表面洛氏硬度（87 ± 0.8）HR15Y比APS涂层分别高出22.5 %和20.8 %；APS 涂层在30°攻角和90°攻角的相对冲蚀速率分别比SAPS涂层高出7%和13%，表明SAPS涂层抗冲蚀性能优于APS涂层；APS涂层和SAPS涂层在250 ℃的高温醋酸环境中均发生了明显的电化学腐蚀现象，但SAPS涂层的抗腐蚀性能优于APS涂层。
%Ni-graphite abradable seal coatings were deposited by conventional atmospheric plasma spraying system (APS) and high efficiency supersonic atmospheric plasma spraying system (SAPS) respectively. The influence of the size of lubrication phase on mechanical properties, corrosion resistance and erosion resistance of the Ni-graphite coatings was investigated. The results indicate that the graphite phase in the SAPS coating has a smaller size than the APS coating. The bonding strength (21.0 ± 1.4) MPa and surface hardness (92 ± 1) HR15Y of SAPS coating are 29.6 % and 23.5 % higher than those of APS coating respectively. The relative erosion rates of APS coating at 30° and 90° angle of attack are 7 % and 13% higher than those of SAPS coating respectively, indicating that SAPS coating has a better erosion resistance than APScoating. Both APS coating and SAPS coating exhibit an obvious electrochemical corrosion in acetic acid environment at 250 ℃．However, the corrosion resistance of SAPS coating is better than that of APS coating.【期刊名称】《航空材料学报》【年(卷),期】2019(039)002【总页数】7页(P42-48)【关键词】润滑相尺寸; 镍石墨; 可磨耗封严涂层; 超音速等离子喷涂;【作者】唐健江;于方丽;张海鸿;李天麒;白宇【作者单位】西安航空学院材料工程学院，西安 710077;西安航空学院材料工程学院，西安 710077;西安航空学院材料工程学院，西安 710077;西安航空学院材料工程学院，西安 710077;西安交通大学金属材料强度国家重点实验室，西安710049【正文语种】中文【中图分类】TM205随着现代工业的迅猛发展，要求航空发动机具有更大的推力、更高的效率以及更低的能耗。
石墨材料的润滑性能及其开发应用周 强 徐瑞清(中国农业大学机械工程学院,北京100083) 石墨具有耐高温、抗腐蚀、自润滑等特性,作为良好的固体润滑剂及润滑添加剂,以各种形式应用于机械设备以及加工工艺的润滑,起到了性能维护及节能降耗、提高生产效率的作用。
由于石墨无化学污染和经济低廉等特性,石墨系润滑剂包括高纯微细粉剂、复合干膜膏剂、醇基乳剂、水基以及油基润滑剂等新产品不断得到开发[1～5],如国外的David -H系列、国内的LWH-系列等;其应用领域也不断扩大。
随着科学技术的发展和研究工作的深入,石墨又以各种衍生物的形式出现,诸如氟化石墨、金属化合物插层石墨、膨化石墨等等,并在润滑实践中获得了良好的应用。
本文仅就石墨系润滑剂的性能和应用的探索进行综合论述,并就我们的近期研究作一报道,以便为新型石墨材料的开发利用提供一些参考。
1 石墨材料的润滑性能1.1 结构润滑性石墨系材料良好的润滑性来源于其本身层状的晶体结构。
在石墨层状的晶体结构中,碳原子以sp2杂化轨道构成了六角网状的石墨层面,其碳—碳间的键能属于一种共振R-键(R-电子共价键),键能高达627KJ/mol,它赋予了石墨层面坚固的性质;而石墨层与层之间的作用属于弱的范德华(Van der Waals)力,由石墨层面两侧的共轭大H-键相作用而产生,其键能只有5.4KJ/m ol,仅是层内碳原子间共价R-键强度的1/110。
这种结构上的特征,决定了石墨层耐负荷、耐腐蚀、抗高温、抗辐射的特性,以及层面间良好的滑移性,为石墨作为高性能的润滑材料奠定了基础。
石墨的衍生物诸如氟化石墨、金属化合物插层石墨、膨胀化石墨等,都保持着石墨的层状结构我,并且由于插层物质的作用,使得层间距明显增大,对润滑性能的提高是极为有利的。
1.2 环境气氛润滑性石墨系材料润滑作用的内在本质是其层状的晶体结构。
然而,石墨所处的环境气氛及环境介质明显影响其润滑作用的表现。
在潮湿的大气条件下,石墨的摩擦系数可低至0.05(高接触应力)到0.15(低接触压力);而在真空中,石墨的摩擦系数则上升到0.5～0.8。
水热氢还原制备高包覆率镍包石墨
张育潜;崔云涛;王敏;张曙光;高峰;章德铭
【期刊名称】《有色金属工程》
【年(卷),期】2014(004)002
【摘要】镍基固体自润滑材料具有良好的高温性能，镍石墨自润滑材料作为镍基固体自润滑材料受到广泛关注。
通过水热氢还原工艺制备表面包覆率高达90％以上的镍包石墨，为金属一镍包石墨自润滑复合材料的制备提供物质基础。
【总页数】4页(P22-25)
【作者】张育潜;崔云涛;王敏;张曙光;高峰;章德铭
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TF123.74
【相关文献】
1.水热氢还原法制备镍包覆六方氮化硼复合粉末
2.机械化处理对镍包石墨包覆效果的影响
3.水热氢还原制备高包覆率镍包石墨
4.石墨烯包覆镍纤维的制备及电性能研究
5.水热加压氢还原制取镍包石墨
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
