DLC薄膜的表面形貌及其摩擦学性能研究
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磨损表面形貌的分形表征及其随磨损过程的变化规律研究篇一你们能想象吗?我居然和那些看起来破破烂烂的磨损表面较上劲了!一开始接到“磨损表面形貌的分形表征及其随磨损过程的变化规律研究”这个课题时,我脑袋都大了。
这啥玩意儿啊?听起来就特别高深莫测。
但没办法,自己选的路,跪着也得走完。
我就开始到处找资料,看那些专业书籍,里面的公式和术语,看得我眼花缭乱。
不过我这人有个优点,就是不轻易放弃。
我记得有一次,我们实验室拿到了一些实际磨损的金属零件,说是要从这些零件上找到磨损表面形貌的秘密。
我看着那些零件,有的表面坑坑洼洼,有的划痕交错,就像是经历了一场大战的战场。
我挑了一个看起来磨损比较严重的零件,放在显微镜下观察。
哇,这一放大可不得了!原本看起来只是粗糙的表面,现在变成了一个个高低起伏的“小山丘”和“峡谷”,那些划痕就像是一条条蜿蜒的小路。
我当时就想,这得怎么去描述它们呢?然后我就开始学习分形理论。
刚开始真的很难理解,那些关于分形维数的计算,感觉就像在迷宫里转圈。
但我想起那个磨损的零件,就咬牙坚持。
有一天,我突发奇想,要是把这些微观的形貌和我们日常生活中的东西联系起来,会不会好理解一些呢?比如说,这磨损表面的高低起伏,是不是有点像我们爬山时遇到的山路?有些地方陡峭,就像是磨损严重的深沟;有些地方平缓,就像是磨损较轻的区域。
我把这个想法告诉了导师,导师笑着说:“你这想法有点意思,不过还得用科学的方法去验证。
” 于是我就开始尝试用分形的方法去表征这个零件的表面形貌。
我一点点地测量那些“小山丘”和“峡谷”的尺寸,记录下各种数据。
这个过程可真繁琐,有时候眼睛都看花了,还得重新测量。
但每一次记录数据,我都感觉离真相近了一步。
随着研究的深入,我发现这个磨损表面的分形维数在不断变化。
就好像随着磨损的加剧,这个微观的“世界”也在不断地“进化”。
从最初的相对规则,到后来变得越来越复杂,就像我们的生活,随着时间的推移,也会变得越来越丰富多彩,当然,这里的磨损就像是生活中的各种挫折和磨砺。
钛合金微弧氧化膜层耐磨性能的研究作者:刘国庆贾锁杰来源:《中国新技术新产品》2008年第23期摘要:本文通过对钛及钛合金在NaAlO2+H3PO4,Na2SiO3溶液体系中,不同的微弧氧化电压、时间条件下,采用微弧氧化进行改性表面。
通过分析实验现象和测试结果,研究工艺参数对所形成的膜层结构、形貌、厚度及耐磨性的影响。
所得到的膜层摩擦系数都比基体的摩擦系数大;在试验中,发生了粘着磨损;表面粗造度对摩擦系数有一定的影响。
从摩擦寿命来看, TA2膜层与TA10膜层在硅酸盐体系中的寿命较短, 在NaAlO2+H3PO4体系中寿命较长。
膜层厚度越厚,耐磨性越好。
关键词:钛合金;微弧氧化;耐磨性1前言微弧氧化技术(MAO-Microarc Oxidation)等。
该技术是最近几年在阳极氧化的基础上法装起来的,但两者在机理上、工艺上以及膜层性能上有许多不同之处。
微弧氧化是将Al、Mg、Ti等阀金属或合金置于电解质中,利用电化学方法,在该金属的表面产生火花放电斑点,在热化学,等离子体化学和电化学的共同作用下,在这些材料表面原位生长氧化陶瓷膜层的新技术。
钛及钛合金以其较高比强度及良好的耐蚀性比广泛用于航空航天化工体育及医疗等领域。
但有些条件下钛耐磨性使的耐蚀性大大下降,如在尿素合成塔CO2入口管处,腐蚀率达0.6mm/a。
某锌厂钛制沙子泵不耐磨损腐蚀而无法使用。
前苏联米格八直升机发动机压气机第六级整流叶片因冲刷腐蚀导致疲劳破坏。
钛易产生麻面,较难用于滑动摩擦的部件。
对钛合金作为工业化材料进行表面改性,改性后其耐磨性能性能是体现其改性价值的最主要指标之一。
通过研究发现,微弧氧化后的钛合金表面富含组成陶瓷材料的成分,并且其含量及其原子比值可在适当范围内进行调控,但是有关微弧氧化膜层具体的耐磨性能性能并不清楚。
鉴于此,本章将进行摩擦磨损试验,探讨钛合金微弧氧化膜层的耐磨性能性能性。
2实验设备与实验方法2.1 微弧氧化处理装置微弧氧化实验采用MAO65-Ⅱ型微弧氧化控制电源及装置。
空间飞轮轴承DLC涂层表面改性的工艺研究李兆光;张人佶;王浪平;彭俊斌;周刚【摘要】使用类金刚石薄膜(Diamond Like Carbon,DLC)作为涂层,采用等离子体离子浸没注入技术Plasma Immersion Ion Implantation and Deposition,PIIID)对空间飞轮长寿命轴承沟道表面进行改性.结果表明,陪试件表面 DLC 改性后表面粗糙度、轴承内外沟道轮廓形状误差等特性未发生明显改变,改性层表面纳米硬度提高2倍左右;陪试件摩擦试验结果表明,改性后表面的摩擦学性能得到了明显改善;DLC涂层的稳定摩擦因数仅为基体的1/3~1/4,有利于延长空间飞轮轴承的工作寿命.【期刊名称】《新技术新工艺》【年(卷),期】2010(000)008【总页数】4页(P101-104)【关键词】空间飞轮轴承;表面改性;类金刚石薄膜;摩擦学性能【作者】李兆光;张人佶;王浪平;彭俊斌;周刚【作者单位】清华大学机械工程系先进成型制造教育部重点试验室,北京100084;北京控制工程研究所,北京,100190;清华大学机械工程系先进成型制造教育部重点试验室,北京100084;哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点试验室,黑龙江,哈尔滨,150001;北京控制工程研究所,北京,100190;北京控制工程研究所,北京,100190【正文语种】中文【中图分类】TG174.444空间飞轮是三轴稳定卫星姿态控制的执行机构之一,它直接影响着卫星的精度和寿命。
轴系是飞轮本体的关键组件,工作在高真空、高低温交变的特殊环境。
轴承是飞轮的承载件,在低速运行时,轴承滚珠和滚道间处于边界润滑状态,容易发生疲劳磨损破坏[1-2]。
类金刚石(Diamond Like Carbon,简称DLC)薄膜是一种短程有序而长程无序、具有非晶态和微晶结构的含氢碳膜,是人工合成的含有sp3碳和sp2碳混杂的非晶亚稳态结构。
它具有类似金刚石膜的高硬度、高化学稳定性、高热传导率、高电阻率、高耐磨和抗腐蚀性、优异的生物兼容性,以及特有的、比金刚石膜更好的极低真空摩擦因数等特性,因而在光学、机械、热学、声学、生物医学、电子、计算机硬盘和红外光窗口等领域具有广阔的应用前景[3-5]。
DLC涂层的摩擦学优势
佚名
【期刊名称】《内燃机与配件》
【年(卷),期】2012(000)011
【摘要】摩擦学涂层用于降低相对运动摩擦副之间的磨损和摩擦,因此吸引了很多汽车零部件生产商。
每一年对发动机零部件都会有更严格的要求。
涡轮增压柴油喷射系统(TDI)在一个循环中需要多次喷射以提高燃烧效率。
轿车生产商要求数百万次喷射后无明显磨损。
而重载卡车生产商要求至少100万英里无明显磨损。
欧洲排放标准(已发展到欧V、欧VI)每几年都会变得更严格,
【总页数】2页(P13-14)
【正文语种】中文
【中图分类】U464.172
【相关文献】
1.DLC涂层对齿轮材料20CrNiMo及35CrMo摩擦学特性的影响 [J], 李文平;鹿云;柴之龙;杨福平
2.轮胎模具DLC涂层摩擦学性能研究 [J], 董传贺;魏修亭;李志永;张伟;李帅;王志刚;史伟良
3.DLC涂层改善气门挺柱摩擦学性能的试验研究 [J], 李伟军;李周裕;王媛慧
4.DLC涂层的摩擦学优势 [J],
5.表面织构化DLC涂层在脂润滑下的摩擦学性能研究 [J], 祁鹏浩;仝哲;刘奇;李月;董光能
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