一、納米技術(shù)與薄膜潤滑(論文文獻(xiàn)綜述)
董懿[1](2021)在《石墨烯潤滑油的制備及其抗磨減摩性能試驗(yàn)研究》文中指出近年來,抗磨減摩技術(shù)的飛速發(fā)展,傳統(tǒng)潤滑油開始在微尺度摩擦的情況下顯示出它們的局限性,為了更好地深入研究摩擦界面的各種微觀動(dòng)態(tài)過程,建立了對(duì)于微觀摩擦學(xué)現(xiàn)象的一種基本物理模型及其分析方法,納米摩擦學(xué)應(yīng)運(yùn)而生。將納米粒子添加到潤滑油中成為當(dāng)今改善潤滑油抗磨減摩性能的重要手段,它可以通過微粒間的協(xié)同作用修復(fù)磨損表面,起到自潤滑作用。論文中明確選用了石墨烯作為潤滑油添加劑,對(duì)石墨烯潤滑油的分散穩(wěn)定性、摩擦磨損性能和抗磨減摩規(guī)律影響因素進(jìn)行了研究,主要結(jié)論如下:(1)根據(jù)兩種制備方法(物理液相剝離和化學(xué)氧化還原)得到的石墨烯薄片,進(jìn)行了結(jié)構(gòu)與無序性的對(duì)比分析,確保試驗(yàn)所用材料符合要求;借鑒大量納米添加劑改性經(jīng)驗(yàn),利用油酸-硬脂酸混合對(duì)石墨烯進(jìn)行表面改性處理,將其分散到基礎(chǔ)潤滑油里,得到石墨烯潤滑油,通過自然沉降法和分光光度法兩種方法測(cè)量吸收值,得到結(jié)果:隨著沉降時(shí)間的延長,化學(xué)法石墨烯潤滑油沉淀現(xiàn)象明顯嚴(yán)重,而物理法石墨烯潤滑油顏色基本穩(wěn)定;在吸光度范圍內(nèi)(300-800nm)不同潤滑油的曲線呈現(xiàn)出一致的變化趨勢(shì),即隨著沉降時(shí)間的增加,吸光度逐漸下降。(2)本文采用四球摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)了抗磨減摩試驗(yàn),研究了兩種不同制備工藝對(duì)石墨烯潤滑油抗磨減摩性能的影響。結(jié)果表明:經(jīng)過改性處理后的物理法石墨烯潤滑油的抗磨減摩性能較佳,得到較低的摩擦系數(shù),平均摩擦系數(shù)降低約26%;利用電子顯微鏡和能譜儀對(duì)磨損表面微觀形貌和組成結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征分析,改性后物理法石墨烯分潤滑油作用下的鋼球表面磨斑直徑比在純基礎(chǔ)油作用下的鋼球表面磨斑直徑下降了8.0%,且改性后的石墨烯顆??梢苑€(wěn)定吸附在摩擦表面,提高了摩擦副表面的耐磨性。(3)以物理液相剝離法石墨烯潤滑油為基礎(chǔ),配制出0.030wt%、0.035wt%、0.040wt%、0.050wt%的石墨烯潤滑油,分別進(jìn)行了常溫、100℃、150℃、200℃溫度下和392N、470N載荷下的摩擦測(cè)試進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。對(duì)比得到濃度為0.035wt%的石墨烯潤滑油的抗磨減摩效果較好,此濃度下磨擦系數(shù)降低了45.1%,磨斑直徑降低了50.4%,對(duì)磨損后的試樣表面進(jìn)行觀察,得到結(jié)果:當(dāng)納米粒子的質(zhì)量比過高時(shí),會(huì)造成團(tuán)聚現(xiàn)象嚴(yán)重,團(tuán)聚的石墨烯顆粒劃傷鋼球表面,從而導(dǎo)致摩擦系數(shù)的增大;溫度越高,摩擦系數(shù)越大,磨斑直徑越大,磨痕越寬,磨損表面有堆積的石墨烯團(tuán)聚物;這是由于載荷增加,接觸面應(yīng)力增大,摩擦力增加,導(dǎo)致摩擦系數(shù)增大。
陳丹丹[2](2021)在《離子束輔助沉積Ag-Ti-Cu/MoS2復(fù)合薄膜組織及性能研究》文中研究表明航天領(lǐng)域中許多關(guān)鍵摩擦副零部件長期工作于高真空、強(qiáng)輻照、原子氧腐蝕、熱循環(huán)、微重力等惡劣環(huán)境下,同時(shí),對(duì)減重又提出了非??量痰囊?。利用先進(jìn)薄膜制備技術(shù),在上述摩擦副零部件表面制備高性能、強(qiáng)適應(yīng)性、長壽命先進(jìn)固體潤滑膜無疑是解決上述棘手問題的最經(jīng)濟(jì)、最有效的方法。本文采用由高能離子束轟擊源+磁控濺射源+低能離子束輔助源構(gòu)成的離子束輔助沉積(Ion Beam Assisted Deposition,IBAD)系統(tǒng)制備了Ag/MoS2、Cu/MoS2、Ti/MoS2,以及Ag-Ti/MoS2系列MoS2基固體潤滑復(fù)合薄膜。系統(tǒng)研究了Ag、Cu、Ti、Ag-Ti金屬摻雜的作用機(jī)理及薄膜生長機(jī)制,豐富了MoS2基固體潤滑薄膜研究體系。利用掃描電鏡及三維光學(xué)輪廓儀觀察分析了薄膜的表面形貌;利用掃描電鏡、能譜儀、掠射角X射線衍射儀以及拉曼光譜儀分析了薄膜的顯微組織結(jié)構(gòu);利用納米壓痕儀測(cè)試了薄膜的硬度及彈性模量;利用球-盤式摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)測(cè)試了薄膜的摩擦磨損性能,利用掃描電鏡以及白光干涉儀觀察分析了磨痕形貌。對(duì)采用相同工藝參數(shù),利用IBAD技術(shù)所制備的Ag/MoS2,Cu/MoS2和Ti/MoS2系列復(fù)合薄膜進(jìn)行對(duì)比分析,發(fā)現(xiàn)金屬與薄膜潤濕性好,易按層狀生長方式生長形成固溶體,表面粗糙度小;Ag、Cu與MoS2薄膜潤濕性差,Ag好于Cu按先層狀生長后島狀生長方式長大,Cu傾向于以島狀方式長大形成Cu-Cu富集區(qū)或包覆MoS2晶粒長大,表面粗糙度大。Ti摻雜增硬效果顯著,Ag摻雜增韌效果顯著,Cu摻雜表現(xiàn)出蠕變效應(yīng)。薄膜/基材結(jié)合力測(cè)試分析結(jié)果表明,薄膜/基材強(qiáng)度順序?yàn)镃u/MoS2>Ag/MoS2>Ti-Ag/MoS2>Ti/MoS2。摩擦性能Ti-Ag/MoS2>Ti-MoS2>Ag-MoS2>Cu/MoS2,摩擦系數(shù)范圍0.04~0.12,在3 N-2000 r/min時(shí)均出現(xiàn)最小摩擦系數(shù),在4 N-2000 r/min時(shí)比磨損率最低,耐磨損性優(yōu)異。復(fù)合制備方法——高能離子束轟擊源+磁控濺射源+低能離子束輔助沉積源技術(shù)及其所制備雙元素共摻雜Ag-Ti/MoS2固體潤滑薄膜具有較好的推廣應(yīng)用價(jià)值,該制備薄膜方法對(duì)于MoS2基多層梯度固體潤滑涂層產(chǎn)品的開發(fā)具有現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義和長遠(yuǎn)的戰(zhàn)略價(jià)值。
景鵬飛[3](2021)在《TC4鈦合金微動(dòng)磨損損傷及DLC薄膜防護(hù)機(jī)理研究》文中研究指明TC4鈦合金因其優(yōu)異的性能被廣泛應(yīng)用于航空航天中。隨著航空航天技術(shù)的快速發(fā)展,對(duì)航空航天設(shè)備及其零部件的抗微動(dòng)磨損性能要求也越來越高。但鈦合金對(duì)微動(dòng)磨損極為敏感,極易造成機(jī)械構(gòu)件失效與斷裂。因此,迫切需要改善鈦合金的微動(dòng)摩擦磨損性能。在保持鈦合金原有性能的基礎(chǔ)上,表面改性技術(shù)和潤滑技術(shù)是提高鈦合金抗微動(dòng)磨損性能的有效途徑。為提高TC4鈦合金基體的抗微動(dòng)磨損性能,采用非平衡磁控濺射技術(shù)(Unbalanced Magnetron Sputtering)在TC4鈦合金表面沉積了類金剛石(DLC)薄膜。本文結(jié)合航空航天與海洋工程領(lǐng)域鈦合金材料的發(fā)展需求,從鈦合金表面改性設(shè)計(jì)出發(fā),針對(duì)干摩和潤滑油等工作環(huán)境,分別研究其在干摩擦、基礎(chǔ)油潤滑、DLC固體薄膜潤滑以及DLC與油構(gòu)成固/液復(fù)合潤滑等不同潤滑條件下的微動(dòng)摩擦學(xué)行為。采用激光共聚焦顯微鏡、掃描電子顯微鏡、微區(qū)XRD、XPS、EDS電子能譜、拉曼等表征與檢測(cè)手段,對(duì)磨屑、磨痕表面及截面、對(duì)偶磨斑進(jìn)行了檢測(cè)分析,系統(tǒng)研究了 TC4和DLC的微動(dòng)磨損規(guī)律及損傷機(jī)理,建立了相關(guān)模型,以期研究結(jié)果能夠?yàn)殁伜辖鸨砻鏈p摩抗磨設(shè)計(jì)提供新的方法,為提升其微動(dòng)磨損性能提供理論依據(jù)。論文主要工作和結(jié)論如下:(1)TC4干摩擦條件:不同載荷及位移幅值顯著影響微動(dòng)磨損運(yùn)行的滑移狀態(tài)。在較低法向載荷或較大位移幅值下,完全滑移(GSR)占主導(dǎo)地位。在較高法向載荷或較小位移幅值下,部分滑移(PSR)、混合滑移(MSR)占主導(dǎo)地位。部分滑移狀態(tài)下,摩擦系數(shù)較小且穩(wěn)定,磨損形式以氧化磨損、磨粒磨損和疲勞裂紋為主;混合滑移狀態(tài)下,損傷形式主要為氧化磨損、粘著磨損、疲勞裂紋;完全滑移狀態(tài)下,摩擦系數(shù)波動(dòng)劇烈,磨損體積急劇增加,磨損形式變?yōu)檠趸p、磨粒磨損、疲勞磨損和粘著磨損?;谀Σ梁纳⒛芾碚?分析得出在相同載荷時(shí),微動(dòng)磨損體積與累積摩擦耗散能呈線性關(guān)系。TC4鈦合金能量磨損系數(shù)隨著法向載荷的增加而減小。頻率增加不僅加速磨屑排出進(jìn)程,還促使微動(dòng)磨損形式由磨粒磨損向粘著磨損轉(zhuǎn)變。微動(dòng)頻率的變化影響TTS和氧化磨屑層發(fā)展及演變過程,進(jìn)而會(huì)影響整個(gè)微動(dòng)磨損歷程。低頻下,觀察到磨痕截面有少量的氧化磨屑層與TTS結(jié)構(gòu)組成。較高的頻率下,摩擦氧化作用時(shí)間與摩擦氧化速率存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。磨痕截面發(fā)生了變化,包括嚴(yán)重晶粒細(xì)化的氧化磨屑層和塑性變形的TTS結(jié)構(gòu)。隨循環(huán)次數(shù)的增加,摩擦耗散逐漸增加,微動(dòng)磨損程度如材料摩擦氧化及摩擦轉(zhuǎn)移行為越來越劇烈。(2)TC4油潤滑條件:油潤滑環(huán)境時(shí)所有載荷及位移幅值條件下TC4仍然表現(xiàn)出嚴(yán)重的粘著磨損、磨粒磨損和塑性變形,潤滑效果不明顯。因?yàn)橛蜐櫥茈y完全防止TC4合金粘附,使之潤滑效果不大。微動(dòng)磨損過程中,基體的表面硬度及承載能力有限,不能有效減輕粘著磨損程度;隨著摩擦磨損進(jìn)行基體表面完整性喪失,粗糙度變大,潤濕性降低,不利于彈性流體動(dòng)壓潤滑油膜的形成,所以潤滑效果不佳。(3)DLC干摩擦條件:載荷和位移幅值對(duì)DLC薄膜微動(dòng)摩擦磨損行為和損傷機(jī)理有顯著影響。當(dāng)位移幅值為25μm時(shí),微動(dòng)運(yùn)行于混合滑移(mixed slip regime,MSR)情形下,當(dāng)位移幅值為100μm時(shí),微動(dòng)運(yùn)行于完全滑移(gross slip regime,GSR)情形下。小位移幅值時(shí),DLC薄膜磨損機(jī)理是磨粒磨損為主;大位移幅值時(shí),DLC薄膜磨損機(jī)理是粘著磨損為主。干摩擦條件下,DLC薄膜有良好的抗微動(dòng)磨損性能,關(guān)鍵就在于其優(yōu)異力學(xué)性能和自潤滑特性。與TC4基體相比,DLC薄膜微動(dòng)磨損性能大大提高,磨損體積較小,磨損率較低。此外微動(dòng)過程中頻率及循環(huán)次數(shù)對(duì)DLC薄膜微動(dòng)磨損也有顯著影響,尤其頻率加速DLC薄膜石墨化進(jìn)程。(4)DLC油潤滑條件:小載荷或大位移幅值下,此時(shí)DLC薄膜表面形成彈性流體動(dòng)壓潤滑油膜,潤滑形式為彈性流體動(dòng)壓潤滑。大載荷或小位移幅值下,DLC薄膜表面無法形成彈性流體動(dòng)壓潤滑油膜,潤滑形式為邊界潤滑。此時(shí)DLC薄膜的固體潤滑作用和液態(tài)油膜的邊界潤滑相結(jié)合,也能改善DLC薄膜微動(dòng)摩擦學(xué)性能,這歸因于協(xié)同潤滑機(jī)制。(5)基于實(shí)驗(yàn)研究,本文建立了微動(dòng)磨損的有限元模型。該模型基于摩擦耗散理論,通過有限元軟件Abaqus和Fortran編寫的Umeshmotion子程序交互,計(jì)算TC4鈦合金的磨損量。有限元數(shù)值模擬計(jì)算中,使用微動(dòng)磨損實(shí)驗(yàn)獲得的能量磨損系數(shù)和動(dòng)態(tài)摩擦系數(shù),計(jì)算出TC4鈦合金的磨損量。通過與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,認(rèn)為摩擦耗散能理論及有限元模型具有一定程度的可靠性,能為TC4鈦合金的微動(dòng)磨損預(yù)測(cè)提供可靠的結(jié)果。
寧可心[4](2021)在《幾種典型固體潤滑材料摩擦轉(zhuǎn)移膜結(jié)構(gòu)演化規(guī)律研究》文中研究說明固體潤滑指利用固體粉末、薄膜或整體材料來減少兩個(gè)具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的表面之間摩擦磨損的方法。因其適用范圍廣,能夠在許多液體潤滑條件過于極端的情況下發(fā)揮潤滑作用,因此以DLC、石墨、Mo S2為代表的固體潤滑材料已得到了廣泛的使用,但摩擦過程中轉(zhuǎn)移膜的結(jié)構(gòu)變化對(duì)摩擦的影響卻仍然存在爭(zhēng)議。為了研究轉(zhuǎn)移膜與固體潤滑材料的作用機(jī)制,本文選取了a-C:H薄膜、石墨及Mo S2-Ti復(fù)合薄膜三種典型的固體潤滑材料,采用掃描電子顯微鏡(SEM)、能量色散譜儀(EDS)、拉曼光譜(Raman)、X射線衍射儀(XRD)等分析方法對(duì)材料的形貌、成分和結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,結(jié)合硬度測(cè)試評(píng)價(jià)薄膜機(jī)械性能,利用球-盤摩擦試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行摩擦試驗(yàn),并使用非接觸表面三維輪廓儀觀察薄膜的磨損形貌。觀察不同材料摩擦過程中轉(zhuǎn)移膜的形成及結(jié)構(gòu)演化對(duì)摩擦磨損的影響,主要研究結(jié)果如下:1.采用多靶中頻磁控濺射方法制備a-C:H薄膜,并使用Al2O3球、Si3N4球?yàn)閷?duì)偶在空氣及干燥氮?dú)鈿夥罩羞M(jìn)行摩擦試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果顯示:對(duì)偶為Al2O3時(shí),a-C:H薄膜在干燥氮?dú)庵心Σ辆哂斜仍诳諝庵懈偷哪Σ料禂?shù)和更長的磨損壽命,這是氮?dú)鈿夥罩蠥l2O3對(duì)偶球上形成的具有典型DLC特征的碳轉(zhuǎn)移膜能穩(wěn)定地存在與磨痕表面和轉(zhuǎn)移膜表面結(jié)構(gòu)均趨于“石墨化”共同作用的結(jié)果。對(duì)偶為Si3N4時(shí),在空氣中10N載荷下摩擦,Si3N4對(duì)偶球表面形成一層轉(zhuǎn)移膜,其含量隨時(shí)間的增加而增加,該轉(zhuǎn)移膜在摩擦過程中可以保護(hù)摩擦界面,降低摩擦系數(shù)減小磨損。在氮?dú)庵心Σ?由于Si3N4對(duì)碳的粘附性較強(qiáng),高載下較大的剪切力會(huì)快速將薄膜表面剝離,在摩擦界面間充當(dāng)磨料,加劇摩擦磨損。但在低載荷下,由于剪切力較低,摩擦?xí)r懸鍵部分被鈍化,在Si3N4對(duì)偶球表面形成轉(zhuǎn)移膜降低磨損。Ni+離子注入的Si3N4對(duì)偶球,當(dāng)輻照劑量較低時(shí),摩擦磨損情況與未注入的相似。增加輻照劑量,對(duì)偶球表面的Ni+峰值濃度增加,降低了Si3N4對(duì)偶球?qū)μ嫉恼掣阶饔?減少了摩擦界面間a-C:H磨屑的產(chǎn)生,對(duì)轉(zhuǎn)移膜的產(chǎn)生起到了促進(jìn)作用,從而降低了磨損率。2.選取Al2O3對(duì)偶球分別與三種結(jié)晶性及有序化程度不同的石墨(非晶石墨、熱解石墨和高定向石墨)摩擦,研究基底有序化對(duì)摩擦產(chǎn)生的影響。結(jié)果表明:與三種石墨材料摩擦后摩擦系數(shù)均增加,基底有序化程度越高的石墨保持低摩擦的時(shí)間越長。石墨的摩擦還受到自身機(jī)械性能的影響,硬度較低的高定向石墨在摩擦中產(chǎn)生的塑性變形最大,因此磨損率也最大。與原始石墨表面相比,所有磨痕及轉(zhuǎn)移膜結(jié)構(gòu)中缺陷的程度都更高。缺陷與在所有磨痕中發(fā)生的從二維原始石墨到3D晶格無序結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變有關(guān)。無序化是由層狀石墨鍵斷裂產(chǎn)生的石墨碎屑導(dǎo)致的。3.采用射頻磁控濺射法制備了Mo S2-Ti復(fù)合薄膜并在真空中對(duì)其進(jìn)行不同溫度(200、300、400、500和600℃)下的熱處理,在真空條件下與不同對(duì)偶球(Al2O3、Si3N4、Si C及GCr15)進(jìn)行摩擦試驗(yàn),研究摩擦后轉(zhuǎn)移膜的形成對(duì)摩擦產(chǎn)生的影響。結(jié)果表明:500℃是Mo S2-Ti復(fù)合薄膜最佳重結(jié)晶溫度,此時(shí)薄膜具有最高的結(jié)晶程度和最佳的機(jī)械性能。摩擦后轉(zhuǎn)移膜更易在較軟的GCr15對(duì)偶表面形成,但轉(zhuǎn)移膜的存在并不能保證低磨損,要達(dá)到低磨損必須要保證對(duì)偶球的硬度高于薄膜本身硬度,避免磨粒磨損的發(fā)生。摩擦可以誘導(dǎo)非晶Mo S2-Ti復(fù)合薄膜發(fā)生有序化轉(zhuǎn)變,且薄膜自身越有序形成的轉(zhuǎn)移膜也越有序,摩擦系數(shù)也越低。推測(cè)影響薄膜磨損率起主導(dǎo)作用的是薄膜的機(jī)械性能,其次是薄膜的結(jié)晶性。
黃銀[5](2021)在《石墨烯基組裝薄膜的制備及其摩擦學(xué)性能研究》文中研究表明石墨烯作為二維納米材料的典型代表,具有獨(dú)特的物理化學(xué)特性及優(yōu)異的力學(xué)和摩擦學(xué)性能,有望作為納米潤滑材料,減小微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)接觸表面的粘著、摩擦和磨損問題。本論文采用自組裝技術(shù)在單晶硅基底表面制備了一系列石墨烯基多層薄膜和復(fù)合薄膜,研究了薄膜的摩擦學(xué)性能,探討了薄膜的微觀結(jié)構(gòu)與其摩擦學(xué)行為的相關(guān)性規(guī)律。主要研究內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:(1)以富含含氧基團(tuán)的氧化石墨烯(GO)和末端基團(tuán)為氨基的二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷(TA)作為前驅(qū)體,通過自組裝技術(shù)和熱還原過程制備了GO-TA-rGO類三明治結(jié)構(gòu)薄膜。與GO單層膜和GO-TA雙層膜相比,類三明治結(jié)構(gòu)薄膜具有較低的粘著力及優(yōu)異的抗磨性能。這是因?yàn)楸∧ぶ幸氲腡A分子為類三明治結(jié)構(gòu)薄膜提供了牢固穩(wěn)定的中間層,同時(shí),內(nèi)外兩層GO薄膜的共同作用提高了三明治結(jié)構(gòu)薄膜的力學(xué)及摩擦學(xué)性能。(2)以內(nèi)含氨基的直鏈硅烷分子TA為過渡層,分別選取具有相同鏈長和分子骨架、不同末端基團(tuán)的十二烷基三氯硅烷(DTS)和1H,1H,2H,2H-全氟十二烷基三氯硅烷(PFDTS)作為外表面,通過層層組裝的方法制備了TA-GO-DTS和TA-GO-PFDTS薄膜,研究了薄膜的內(nèi)在結(jié)構(gòu)對(duì)其摩擦學(xué)行為的影響。結(jié)果顯示,與TA-GO-DTS薄膜相比,具有良好疏水性的-CF3基團(tuán)賦予了TA-GO-PFDTS薄膜表面較低的粘著力,而較大尺寸的-CF3基團(tuán)和碳氟鏈的螺旋狀結(jié)構(gòu)影響了薄膜的致密性,從而降低了TA-GO-PFDTS薄膜的摩擦學(xué)性能。(3)以帶正電的聚二烯丙基二甲基氯化銨(PDDA)和帶負(fù)電的GO納米片為組裝前驅(qū)體,采用靜電交替自組裝的方法制備了(GO/PDDA)n多層薄膜,討論了薄膜的層數(shù)對(duì)其摩擦學(xué)性能的影響。結(jié)果顯示,(GO/PDDA)5薄膜表現(xiàn)出較好的抗磨減摩性能,這主要源于PDDA和GO的協(xié)同作用。GO納米片具有較高的結(jié)構(gòu)剛性及良好的潤滑性能,PDDA提高了薄膜的承載性能,其還作為粘結(jié)劑連接多層GO薄膜,因此在多層PDDA和GO的作用下提高了薄膜的摩擦學(xué)性能。(4)以陰離子為PF6-的1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽([HMIM][PF6])離子液體和GO納米片為前驅(qū)體,采用自組裝方法制備了GO含量不同的GO/IL復(fù)合薄膜??疾炝薌O濃度對(duì)薄膜摩擦學(xué)性能的影響。結(jié)果顯示,含有0.1 mg·m L-1 GO的復(fù)合薄膜具有良好的摩擦穩(wěn)定性和優(yōu)異的承載性能,這源于GO本身優(yōu)異的摩擦學(xué)性能和復(fù)合薄膜良好的平整性。當(dāng)GO含量過多時(shí),GO納米片出現(xiàn)嚴(yán)重的團(tuán)聚現(xiàn)象,復(fù)合薄膜表面的平整性降低,從而降低其摩擦學(xué)性能。
孫朝杰[6](2021)在《摻雜類金剛石薄膜在溶液作用下的摩擦學(xué)性能研究》文中研究說明機(jī)械系統(tǒng)發(fā)生摩擦和磨損是難以避免的。運(yùn)動(dòng)部件之間摩擦和磨損的降低對(duì)于減少能源消耗,提高設(shè)備的服役壽命有著重要的意義。通常情況下,摩擦系數(shù)的降低可通過固體潤滑和液體潤滑兩種途徑來實(shí)現(xiàn)。DLC薄膜是一種常見的固體潤滑材料,但是因其內(nèi)部較高的內(nèi)應(yīng)力和使役工況中難以更換的原因,極大地限制了DLC薄膜的應(yīng)用。相比于固體潤滑,液體潤滑劑所受到的環(huán)境限制小,能夠在宏觀條件下實(shí)現(xiàn)較好的潤滑效果,但是在一些極端的工況下液體潤滑劑也會(huì)失效。固液復(fù)合潤滑方式可結(jié)合固體潤滑劑和液體潤滑劑兩者的優(yōu)勢(shì),彌補(bǔ)單一潤滑方式的局限性。本文通過等離子體強(qiáng)化化學(xué)氣相沉積技術(shù)(PECVD)和磁控濺射技術(shù)制備了不同元素含量(3.5 at.%和10 at.%左右),不同元素(F,N和Si)摻雜的DLC薄膜,分別在醇溶液和磷酸溶液的作用下實(shí)現(xiàn)了固液復(fù)合超滑。利用掃描電鏡,拉曼光譜,X射線光電子能譜對(duì)薄膜的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征;通過UMT摩擦磨損試驗(yàn)機(jī),光學(xué)顯微鏡和三維輪廓分析薄膜的摩擦學(xué)性能,主要研究結(jié)果如下:1.制備了元素含量相近(3.5 at.%,10 at.%)的摻雜DLC薄膜(F-DLC,Si-DLC,N-DLC),探究了元素?fù)诫s對(duì)DLC薄膜中鍵和方式和結(jié)構(gòu)的影響。研究結(jié)果表明薄膜中摻雜元素含量處于3.5 at.%時(shí),元素?fù)诫s對(duì)薄膜影響較小;薄膜中元素含量處于10 at.%左右時(shí),薄膜中碳的鍵和方式會(huì)受到摻雜的元素含量的影響較大,為探究DLC薄膜的微觀結(jié)構(gòu)提供了一種新途徑,加深了我們對(duì)DLC薄膜鍵和方方式的認(rèn)識(shí)。2.結(jié)合摩擦前后薄膜界面結(jié)合變化和摩擦化學(xué)反應(yīng),在常溫下實(shí)現(xiàn)了含硅薄膜在乙二醇中固液復(fù)合超滑,揭示了超滑背后微觀機(jī)理。結(jié)果表明元素含量處于10 at.%左右時(shí),Si-DLC薄膜表面的摩擦化學(xué)產(chǎn)物大大降低了接觸區(qū)域的剪切力,從而實(shí)現(xiàn)了超滑和最低磨損。對(duì)于進(jìn)一步研究醇類潤滑劑的固液復(fù)合超滑有著較為重大的意義。3.通過不同反應(yīng)前驅(qū)體制備了元素含量相近(3.5 at.%)摻雜DLC薄膜,考察了磷酸作用下?lián)饺朐貙?duì)薄膜固液超滑性能的影響。發(fā)現(xiàn)適量的硅元素可促進(jìn)磷酸與硅元素的摩擦化學(xué)反應(yīng),從而在極低硅含量下實(shí)現(xiàn)固液復(fù)合超滑。為酸基潤滑劑在機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域的潤滑研究提供了理論支撐。
朱鵬[7](2021)在《納米尺度下銅鋅合金摩擦和潤滑行為研究》文中研究指明銅鋅合金具有優(yōu)異的耐磨性能,是制造微小精密儀器的重要材料。由于微精儀器的零件尺寸較小,吸附效應(yīng)與界面效應(yīng)成為影響微機(jī)械零件摩擦學(xué)性能的主導(dǎo)因素,這對(duì)機(jī)械零件耐磨性能提出了更高要求。因此,深入了解納米尺度下銅鋅合金摩擦和潤滑行為,對(duì)優(yōu)化微/納器件的設(shè)計(jì)與制造,提高微/納器件的可靠性與壽命具有重要意義。本文采用分子動(dòng)力學(xué)模擬的方法,從分子與原子尺度分析銅鋅合金與正十六烷烴潤滑膜間的摩擦和潤滑行為。系統(tǒng)研究銅鋅合金中鋅含量和摩擦速度對(duì)正十六烷烴分子的微觀結(jié)構(gòu)特征和流變特性的影響,具體內(nèi)容如下。(1)對(duì)模擬軟件及相關(guān)模塊進(jìn)行了簡(jiǎn)介,論述了分子動(dòng)力學(xué)的基本理論和條件設(shè)置。建立了微納觀尺度下銅鋅合金的潤滑與摩擦模型,闡述了系統(tǒng)模型的幾何優(yōu)化、退火及潤滑摩擦過程。(2)探究了薄膜潤滑的微觀特性。建立了厚度30(?)正十六烷烴的薄膜潤滑模型。研究表明,滑動(dòng)剪切過程中,潤滑膜呈現(xiàn)多層層狀結(jié)構(gòu),十六烷烴分子在近界面處產(chǎn)生了吸附,而在潤滑膜內(nèi)部仍保持部分流體流動(dòng)的特性?;阢~鋅合金中鋅含量對(duì)正十六烷烴潤滑膜的吸附能力的研究,發(fā)現(xiàn)Cu Zn30與潤滑膜間的吸附能最大,致使Cu Zn30與潤滑膜的界面滑移程度最小。此外,合金層的摩擦速度對(duì)潤滑膜結(jié)構(gòu)分層影響較小,但合金層與潤滑膜間的界面滑移程度和摩擦系數(shù)隨著摩擦速度增加而增大,而潤滑膜的剪切粘度隨摩擦速度增加而減小。(3)在潤滑膜厚度減小的基礎(chǔ)上,建立了厚度20(?)正十六烷烴的邊界潤滑模型。結(jié)果表明,邊界潤滑中潤滑膜同樣呈現(xiàn)多層層狀結(jié)構(gòu),分層結(jié)構(gòu)更加明顯,此時(shí)十六烷烴分子在潤滑膜中間區(qū)域不存在液體流動(dòng)的特性。相比薄膜潤滑,銅鋅合金與潤滑膜間的界面滑移程度和摩擦系數(shù)較高,剪切粘度較低;銅鋅合金中鋅含量對(duì)這些結(jié)果的影響降低;合金層的摩擦速度對(duì)潤滑膜結(jié)構(gòu)分層、剪切粘度、界面滑移和摩擦系數(shù)保持相同影響趨勢(shì)。(4)研究了混合潤滑微觀特性。結(jié)果表明,潤滑膜在合金界面處的類固體性更加明顯,且銅鋅合金與潤滑膜之間不存在界面滑移現(xiàn)象,這是由于粗糙峰帶動(dòng)潤滑膜分子一起移動(dòng)。此外,由于滑動(dòng)過程中粗糙峰相互接觸,產(chǎn)生了不同與薄膜潤滑與邊界潤滑的形貌破壞和接觸應(yīng)力。粗糙峰之間的接觸應(yīng)力隨著潤滑膜分子數(shù)量的增加而減小,揭示了由于正十六烷烴潤滑膜的存在,粗糙峰界面形貌得到保護(hù)而不被破壞的機(jī)理。
齊順順[8](2021)在《石墨烯/六方氮化硼復(fù)合體系協(xié)同潤滑行為研究》文中指出移動(dòng)機(jī)械設(shè)備由于摩擦磨損每年造成大量的能量耗散和材料損失導(dǎo)致全球巨大的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境負(fù)擔(dān)。開發(fā)先進(jìn)的航空航天、汽車、軍事和各種工業(yè)應(yīng)用潤滑系統(tǒng)已成為全球緊迫的任務(wù)。一般用潤滑油來改善這種情況,但在邊界潤滑條件下潤滑油承載能力和抗磨性能不足,基礎(chǔ)潤滑油添加劑是成為近幾年快速發(fā)展的研究領(lǐng)域。類金剛石碳基(DLC)薄膜具有優(yōu)異的力學(xué)和摩擦學(xué)性能,有望在各種工程領(lǐng)域中得到理想的應(yīng)用。然而,DLC薄膜的摩檫學(xué)性能對(duì)環(huán)境和工況極為敏感,不能在廣泛的工況條件下有效地保護(hù)需要潤滑的材料或機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件。所以,需要對(duì)DLC薄膜的表面進(jìn)行改性,以滿足相關(guān)摩檫學(xué)領(lǐng)域日益嚴(yán)格的要求。在液體油潤滑和固體潤滑領(lǐng)域引入復(fù)合材料添加劑將是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。本論文研究了三維(3D)石墨烯/六方氮化硼(h-BN)復(fù)合材料分別作為潤滑油添加劑和固體潤滑添加劑作用在鋼基體以及DLC薄膜上的摩檫學(xué)性能。探討了復(fù)合材料在不同潤滑條件下的協(xié)同潤滑機(jī)理,本研究的主要內(nèi)容和結(jié)果如下:(1)將3D石墨烯和h-BN添加到分散劑(span-80)中,以不同的比例混合,通過觀察選擇出各自分散性能最好的比例。接著研究不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的3D石墨烯、h-BN和兩者共混物作為潤滑油添加劑的摩檫學(xué)性能。研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)3D石墨烯和h-BN混合使用時(shí),摩擦系數(shù)與鋼球磨損率相比于單一添加劑都是最佳的。驗(yàn)證了3D石墨烯和h-BN具有明顯的協(xié)同潤滑作用。(2)將3D石墨烯和h-BN分別分散到乙醇中,超聲混合均勻后制備3D石墨烯/h-BN復(fù)合納米材料,對(duì)潤滑添加劑在不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)和不同載荷條件下的摩檫學(xué)性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)。結(jié)果表明,3D石墨烯/h-BN復(fù)合納米材料的潤滑性能優(yōu)于單一添加劑,這主要是由于在鋼球上形成了摩擦轉(zhuǎn)移膜。轉(zhuǎn)移膜的存在有效地防止了鋼球與DLC薄膜表面的直接接觸,提高了DLC薄膜在室溫接觸條件下的性能。(3)鑒于3D石墨烯/h-BN復(fù)合材料作為固體潤滑劑的優(yōu)異性能,研究了3D石墨烯/h-BN復(fù)合材料作用在鋼/a-C:H薄膜下的摩檫學(xué)性能。結(jié)果表明在3D石墨烯和h-BN分別作為單組分潤滑劑與a-C:H薄膜結(jié)合時(shí),其潤滑性能并非最佳,有的甚至起到了拮抗作用。當(dāng)在3D石墨烯/h-BN復(fù)合材料作用下,摩擦系數(shù)和磨痕磨損率都明顯降低,這主要?dú)w因于3D石墨烯/h-BN復(fù)合材料會(huì)引起摩擦化學(xué)反應(yīng),形成了潤滑碳相,降低了接觸區(qū)域的剪切強(qiáng)度。
張晉銘,潘伶,呂志田,陳有宏[9](2020)在《納米粗糙間隙中季戊四醇四酯的薄膜潤滑行為》文中研究說明采用分子動(dòng)力學(xué)模擬方法建立光滑和粗糙2種固體壁面結(jié)構(gòu),研究季戊四醇四酯潤滑劑在不同壓力、薄膜厚度下,在恒定剪切速度和溫度下的薄膜潤滑行為。分析壁面間潤滑薄膜的密度分布,以及剪切過程中潤滑劑的速度分布。輸出固體壁面在x向和z向的力學(xué)響應(yīng),并計(jì)算摩擦因數(shù)。結(jié)果表明:表面納米結(jié)構(gòu)降低了潤滑薄膜的厚度,減弱了潤滑薄膜分層現(xiàn)象;當(dāng)潤滑薄膜厚度較大時(shí),V形納米溝槽有助于減小薄膜潤滑系統(tǒng)的摩擦因數(shù);潤滑薄膜厚度較小時(shí),V形納米溝槽表面潤滑狀態(tài)容易從流體潤滑轉(zhuǎn)變到邊界潤滑狀態(tài),摩擦因數(shù)增大。
方清華[10](2020)在《高分子彈性體的表面形貌及其摩擦性能》文中提出高分子摩擦材料因其質(zhì)輕、高強(qiáng)度、耐溫、耐腐蝕等優(yōu)異性能,而廣泛應(yīng)用于高端制造、電子信息、交通運(yùn)輸、建筑節(jié)能、航空航天、國防軍工等諸多領(lǐng)域。目前,隨著高分子摩擦材料應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大,對(duì)高分子摩擦材料的品種和性能已提出了愈來愈高的要求。迄今為止,高分子摩擦材料一直是國內(nèi)外十分重視的發(fā)展領(lǐng)域。摩擦是日常生活和工業(yè)中非常普遍的現(xiàn)象,它是在運(yùn)動(dòng)接觸過程中,由在物體薄表面層上發(fā)生的過程所支配的。而摩擦學(xué)是研究相互作用表面相對(duì)運(yùn)動(dòng)的科學(xué)和技術(shù),因此涵蓋了摩擦,磨損和潤滑,一個(gè)大的話題,對(duì)我們所有人都很重要。在本論文中,主要以實(shí)現(xiàn)高分子彈性體高效的潤滑和低的摩擦磨損為目標(biāo),通過對(duì)高分子摩擦副材料的表面形貌的調(diào)控,潤滑劑中高分子鏈的行為調(diào)查,以及對(duì)構(gòu)建的整個(gè)摩擦體系的摩擦特性進(jìn)行研究,得出了在該摩擦體系下摩擦系數(shù)降低的原因并推導(dǎo)出理論機(jī)理,可以為高分子材料在各領(lǐng)域中的應(yīng)用提供非常有效的指導(dǎo)意見。這些結(jié)果將為聚合物材料在摩擦學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展提供新的路線。本論文的主要研究內(nèi)容和結(jié)論可分為以下幾個(gè)方面:通過研究經(jīng)典高分子共混薄膜,聚苯乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯(PS/PMMA)體系薄膜形貌的形成過程,得到了不同尺度的特征耦合,包括作為主要結(jié)構(gòu)的Voronoi微胞分裂和作為次級(jí)結(jié)構(gòu)的微胞內(nèi)非線性分布的分級(jí)形貌。通過原位監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)存在流體擾動(dòng)時(shí),該形態(tài)由小于10微米的均勻沉積轉(zhuǎn)變?yōu)槌叨却笥?00微米的自組織微胞形態(tài)。闡明了自組織微胞圖案形成的動(dòng)力學(xué)機(jī)制,即流場(chǎng)引導(dǎo)相分離過程中時(shí)順序生成沉淀物的選擇性沉積,由相分離和流體對(duì)流的耦合導(dǎo)致分級(jí)形貌的形成。分級(jí)形態(tài)中微尺度或中尺度的單一調(diào)控可以通過調(diào)整相作用或相應(yīng)的對(duì)流擾動(dòng)來實(shí)現(xiàn),并對(duì)不同共混比下,具有相應(yīng)表面形貌的薄膜的摩擦學(xué)性能進(jìn)行了表征。率先發(fā)現(xiàn)了聚乙烯醇(PVA)水溶液(人工淚液的主要成分,可用于緩解干眼癥)對(duì)三嵌段共聚物SEBS彈性體的潤滑效果只與其水解度有關(guān),而與分子量等參數(shù)無關(guān)的現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)利用低水解度的聚乙烯醇溶液作為潤滑劑時(shí),其摩擦系數(shù)相比于高水解度時(shí)至少下降一個(gè)數(shù)量級(jí)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)這一優(yōu)異的潤滑性能,是由于部分水解的聚乙烯醇與SEBS接觸時(shí)易于被迅速吸附,在表面形成豐富的水分子層,起到承載和降低摩擦的作用。特別研究了與苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物SEBS薄膜表面納米架構(gòu)相關(guān)的摩擦學(xué)行為。在該章節(jié)著重討論了 SEBS表面形貌、SEBS薄膜的彈塑性轉(zhuǎn)變對(duì)潤滑性能的影響。我們發(fā)現(xiàn)在不銹鋼球?qū)EBSs膜組成的摩擦體系中,去離子水潤滑條件下,SEBS彈性體的硬度、模量等參數(shù)控制摩擦系數(shù)的變化。而在聚乙烯醇水溶液潤滑條件下,摩擦系數(shù)的變化由基底微觀表面形貌參數(shù)決定,即這種摩擦現(xiàn)象的發(fā)生是由微觀納米形貌主導(dǎo)的,與宏觀表面粗糙度沒有直接聯(lián)系。SEBS試樣的微觀結(jié)構(gòu)對(duì)摩擦性能起著決定性作用。兩種潤滑條件下摩擦性能的逆轉(zhuǎn)主要是由于SEBS基體中軟、硬段組成比的差異引起的微觀相分離,它決定了 SEBS表面的物理化學(xué)性質(zhì)分布和摩擦副材料的力學(xué)性能。
二、納米技術(shù)與薄膜潤滑(論文開題報(bào)告)
(1)論文研究背景及目的
此處內(nèi)容要求:
首先簡(jiǎn)單簡(jiǎn)介論文所研究問題的基本概念和背景,再而簡(jiǎn)單明了地指出論文所要研究解決的具體問題,并提出你的論文準(zhǔn)備的觀點(diǎn)或解決方法。
寫法范例:
本文主要提出一款精簡(jiǎn)64位RISC處理器存儲(chǔ)管理單元結(jié)構(gòu)并詳細(xì)分析其設(shè)計(jì)過程。在該MMU結(jié)構(gòu)中,TLB采用叁個(gè)分離的TLB,TLB采用基于內(nèi)容查找的相聯(lián)存儲(chǔ)器并行查找,支持粗粒度為64KB和細(xì)粒度為4KB兩種頁面大小,采用多級(jí)分層頁表結(jié)構(gòu)映射地址空間,并詳細(xì)論述了四級(jí)頁表轉(zhuǎn)換過程,TLB結(jié)構(gòu)組織等。該MMU結(jié)構(gòu)將作為該處理器存儲(chǔ)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的一個(gè)重要組成部分。
(2)本文研究方法
調(diào)查法:該方法是有目的、有系統(tǒng)的搜集有關(guān)研究對(duì)象的具體信息。
觀察法:用自己的感官和輔助工具直接觀察研究對(duì)象從而得到有關(guān)信息。
實(shí)驗(yàn)法:通過主支變革、控制研究對(duì)象來發(fā)現(xiàn)與確認(rèn)事物間的因果關(guān)系。
文獻(xiàn)研究法:通過調(diào)查文獻(xiàn)來獲得資料,從而全面的、正確的了解掌握研究方法。
實(shí)證研究法:依據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)理論和實(shí)踐的需要提出設(shè)計(jì)。
定性分析法:對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行“質(zhì)”的方面的研究,這個(gè)方法需要計(jì)算的數(shù)據(jù)較少。
定量分析法:通過具體的數(shù)字,使人們對(duì)研究對(duì)象的認(rèn)識(shí)進(jìn)一步精確化。
跨學(xué)科研究法:運(yùn)用多學(xué)科的理論、方法和成果從整體上對(duì)某一課題進(jìn)行研究。
功能分析法:這是社會(huì)科學(xué)用來分析社會(huì)現(xiàn)象的一種方法,從某一功能出發(fā)研究多個(gè)方面的影響。
模擬法:通過創(chuàng)設(shè)一個(gè)與原型相似的模型來間接研究原型某種特性的一種形容方法。
三、納米技術(shù)與薄膜潤滑(論文提綱范文)
(1)石墨烯潤滑油的制備及其抗磨減摩性能試驗(yàn)研究(論文提綱范文)
摘要 |
Abstract |
1 緒論 |
1.1 論文選題的背景及意義 |
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 |
1.2.1 納米粒子的基本特性 |
1.2.2 納米添加劑的研究現(xiàn)狀 |
1.2.3 石墨烯作為潤滑油添加劑的研究 |
1.3 論文的研究內(nèi)容 |
2 納米粒子作為潤滑油添加劑的抗磨減摩理論 |
2.1 潤滑的分類及潤滑油的作用機(jī)理 |
2.1.1 潤滑的分類 |
2.1.2 潤滑的作用機(jī)理 |
2.2 納米粒子的滑動(dòng)摩擦機(jī)理 |
2.2.1 電子-聲子耦合效應(yīng) |
2.2.2 折疊機(jī)制 |
2.2.3 消能機(jī)理 |
2.3 納米粒子的潤滑機(jī)理 |
2.3.1 成膜機(jī)理 |
2.3.2 自我修復(fù)機(jī)制 |
2.3.3 滾珠軸承機(jī)構(gòu) |
2.3.4 表面拋光機(jī)制 |
2.4 本章小結(jié) |
3 納米粒子的表征及在潤滑油中分散穩(wěn)定性研究 |
3.1 納米粒子的表征 |
3.1.1 試驗(yàn)設(shè)備 |
3.1.2 材料表征 |
3.2 石墨烯潤滑油的制備 |
3.2.1 分散設(shè)備 |
3.2.2 分散方案 |
3.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析 |
3.3.1 靜止穩(wěn)定性的研究 |
3.3.2 吸收值的測(cè)定與分析 |
3.4 本章小結(jié) |
4 石墨烯潤滑油摩擦磨損性能的研究 |
4.1 試驗(yàn)設(shè)備及方法 |
4.1.1 摩擦磨損試驗(yàn)設(shè)備 |
4.1.2 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì) |
4.2 石墨烯潤滑油抗磨減摩性能測(cè)試結(jié)果與分析 |
4.2.1 抗磨減摩性能測(cè)試與結(jié)果 |
4.2.2 磨損表面表征分析 |
4.3 本章小結(jié) |
5 石墨烯潤滑油抗磨減摩性能規(guī)律研究 |
5.1 不同條件下石墨烯潤滑油抗磨減摩性能測(cè)試結(jié)果 |
5.1.1 不同濃度下的性能測(cè)試與結(jié)果 |
5.1.2 不同溫度下的性能測(cè)試與結(jié)果 |
5.1.3 不同載荷下的性能測(cè)試與結(jié)果 |
5.2 顯微鏡下對(duì)試樣表面進(jìn)行觀察 |
5.2.1 不同濃度下的磨損表面表征分析 |
5.2.2 不同溫度下的磨損表面表征分析 |
5.2.3 不同載荷下的磨損表面表征分析 |
5.3 本章小結(jié) |
6.總結(jié)與展望 |
6.1 總結(jié) |
6.2 展望 |
參考文獻(xiàn) |
攻讀碩士學(xué)位期間所取得的研究成果 |
致謝 |
(2)離子束輔助沉積Ag-Ti-Cu/MoS2復(fù)合薄膜組織及性能研究(論文提綱范文)
致謝 |
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 緒論 |
1.1 研究背景及意義 |
1.2 二硫化鉬固體潤滑劑 |
1.2.1 MoS_2 的結(jié)構(gòu) |
1.2.2 MoS_2 的摩擦學(xué)應(yīng)用 |
1.2.3 MoS_2 低摩擦磨損機(jī)理 |
1.3 摻雜元素與固體潤滑劑的協(xié)同效應(yīng) |
1.4 研究思路、內(nèi)容與意義 |
1.4.1 研究思路 |
1.4.2 研究內(nèi)容 |
1.4.3 研究意義 |
第2章 復(fù)合薄膜設(shè)計(jì)、制備及實(shí)驗(yàn)方法 |
2.1 MoS_2 復(fù)合薄膜設(shè)計(jì) |
2.1.1 復(fù)合薄膜結(jié)構(gòu)理論 |
2.1.2 摻雜元素的選擇 |
2.1.3 基材的選擇 |
2.2 復(fù)合薄膜制備技術(shù)介紹 |
2.2.1 磁控濺射技術(shù) |
2.2.2 離子束輔助氣相沉積技術(shù) |
2.2.3 高能離子束轟擊源+磁控濺射源+低能離子束輔助源制備技術(shù) |
2.3 復(fù)合薄膜IBAD制備試驗(yàn) |
2.3.1 試驗(yàn)步驟 |
2.3.2 工藝參數(shù)的選取 |
2.4 薄膜結(jié)構(gòu)與性能表征 |
第3章 Ag-Ti-Cu/MoS_2薄膜組織與性能研究 |
3.1 Ag-Ti-Cu/MoS_2復(fù)合薄膜表面形貌分析 |
3.1.1 Ag/MoS_2薄膜表面形貌分析 |
3.1.2 Cu/MoS_2薄膜表面形貌分析 |
3.1.3 Ti/MoS_2薄膜表面形貌分析 |
3.2 Ag-Ti-Cu/MoS_2復(fù)合薄膜結(jié)構(gòu)分析 |
3.2.1 Ag-Ti-Cu/MoS_2薄膜X射線衍射分析 |
3.2.2 Ag-Cu-Ti/MoS_2薄膜拉曼光譜分析 |
3.3 Ag-Cu-Ti/MoS_2薄膜力學(xué)及摩擦學(xué)性能分析 |
3.3.1 Ag-Cu-Ti/MoS_2薄膜納米壓痕分析 |
3.3.2 Ag-Ti-Cu/MoS_2薄膜結(jié)合力分析 |
3.3.3 Ag/MoS_2薄膜摩擦學(xué)性能分析 |
3.3.4 Cu/MoS_2薄膜摩擦學(xué)性能分析 |
3.3.5 Ti/MoS_2薄膜摩擦學(xué)性能分析 |
3.4 本章小結(jié) |
第4章 Ti-Ag/MoS_2薄膜組織與性能研究 |
4.1 Ti-Ag/MoS_2薄膜組織結(jié)構(gòu)分析 |
4.2 Ti-Ag/MoS_2復(fù)合薄膜結(jié)構(gòu)分析 |
4.2.1 Ti-Ag/MoS_2薄膜X射線衍射分析 |
4.2.2 Ti-Ag/MoS_2薄膜拉曼光譜分析 |
4.3 Ti-Ag/MoS_2薄膜薄膜力學(xué)及摩擦學(xué)性能分析 |
4.3.1 Ti-Ag/MoS_2薄膜納米壓痕與結(jié)合力分析 |
4.3.2 Ti-Ag/MoS_2薄膜摩擦學(xué)性能分析 |
4.4 本章小結(jié) |
第5章 結(jié)論 |
參考文獻(xiàn) |
作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果 |
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集 |
(3)TC4鈦合金微動(dòng)磨損損傷及DLC薄膜防護(hù)機(jī)理研究(論文提綱范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 緒論 |
1.1 論文研究的背景及意義 |
1.2 微動(dòng)摩擦學(xué)研究現(xiàn)狀與理論 |
1.2.1 微動(dòng)的概念及分類 |
1.2.2 微動(dòng)的影響因素 |
1.2.3 微動(dòng)損傷理論 |
1.2.4 微動(dòng)損傷機(jī)理 |
1.3 鈦合金干摩擦下微動(dòng)磨損研究進(jìn)展 |
1.4 表面技術(shù)在微動(dòng)摩擦學(xué)中的應(yīng)用 |
1.4.1 固體潤滑材料 |
1.4.2 DLC薄膜在TC4鈦合金表面抗微動(dòng)磨損方面的應(yīng)用 |
1.4.3 DLC薄膜摩擦潤滑作用機(jī)理 |
1.4.4 油潤滑減緩微動(dòng)磨損的研究進(jìn)展 |
1.5 微動(dòng)磨損數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀 |
1.5.1 微動(dòng)接觸力學(xué) |
1.5.2 微動(dòng)磨損模型 |
1.6 論文主要研究內(nèi)容 |
1.7 論文創(chuàng)新點(diǎn)與關(guān)鍵性問題 |
1.7.1 創(chuàng)新點(diǎn) |
1.7.2 關(guān)鍵性問題 |
1.8 本章小結(jié) |
第2章 試驗(yàn)材料與研究方法 |
2.1 試驗(yàn)材料 |
2.1.1 基體材料 |
2.1.2 TC4力學(xué)性能 |
2.1.3 DLC碳基薄膜 |
2.1.4 DLC薄膜表征 |
2.2 微動(dòng)磨損實(shí)驗(yàn) |
2.3 微動(dòng)摩擦磨損分析方法 |
2.3.1 摩擦分析 |
2.3.2 磨損分析 |
2.4 微動(dòng)實(shí)驗(yàn)參數(shù)的選取 |
第3章 TC4合金微動(dòng)磨損行為及損傷機(jī)理研究 |
3.1 引言 |
3.2 法向載荷和位移幅值對(duì)TC4鈦合金微動(dòng)磨損行為的影響 |
3.2.1 F_t-D-N曲線和微動(dòng)圖分析 |
3.2.2 微動(dòng)摩擦磨損特性分析 |
3.2.3 微動(dòng)磨損形貌分析 |
3.2.4 材料的摩擦化學(xué)分析 |
3.2.5 微動(dòng)磨損機(jī)理分析 |
3.3 頻率對(duì)TC4鈦合金微動(dòng)磨損行為的影響 |
3.3.1 頻率對(duì)摩擦行為和摩擦耗散能的影響 |
3.3.2 頻率對(duì)磨損體積及磨損形貌的影響 |
3.3.3 頻率對(duì)摩擦轉(zhuǎn)變結(jié)構(gòu)TTS的影響 |
3.4 循環(huán)次數(shù)對(duì)TC4鈦合金微動(dòng)摩擦磨損演化過程的影響 |
3.4.1 不同滑移狀態(tài)摩擦系數(shù)隨時(shí)間(循環(huán)次數(shù))的變化曲線 |
3.4.2 不同滑移狀態(tài)F_t-D曲線隨時(shí)間(循環(huán)次數(shù))的變化 |
3.4.3 不同滑移狀態(tài)磨損體積、磨損率隨時(shí)間(循環(huán)次數(shù))的變化 |
3.4.4 不同滑移狀態(tài)磨痕形貌及截面輪廓隨時(shí)間的變化 |
3.5 潤滑環(huán)境下TC4合金微動(dòng)磨損行為的研究 |
3.5.1 載荷對(duì)TC4微動(dòng)摩擦磨損行為的影響 |
3.5.2 位移幅值對(duì)TC4鈦合金微動(dòng)磨損行為的影響 |
3.6 本章小結(jié) |
第4章 DLC薄膜微動(dòng)磨損行為及損傷機(jī)理研究 |
4.1 引言 |
4.2 法向載荷和位移幅值對(duì)DLC薄膜微動(dòng)磨損行為的影響 |
4.2.1 F_t-D-N曲線和微動(dòng)圖分析 |
4.2.2 微動(dòng)摩擦磨損特性分析 |
4.2.3 微動(dòng)磨損形貌分析 |
4.2.4 材料的摩擦化學(xué)分析 |
4.2.5 微動(dòng)磨損機(jī)理分析 |
4.3 頻率和循環(huán)次數(shù)對(duì)DLC薄膜微動(dòng)磨損行為的影響 |
4.3.1 頻率對(duì)DLC薄膜微動(dòng)磨損行為的影響 |
4.3.2 循環(huán)次數(shù)對(duì)DLC薄膜微動(dòng)摩擦磨損演化過程的影響 |
4.4 潤滑環(huán)境下DLC薄膜微動(dòng)磨損行為的研究 |
4.4.1 載荷對(duì)DLC薄膜微動(dòng)磨損行為的影響 |
4.4.2 位移幅值對(duì)DLC薄膜微動(dòng)磨損行為的影響 |
4.4.3 潤滑膜的抗石墨化機(jī)制 |
4.4.4 潤滑機(jī)理 |
4.5 本章小結(jié) |
第5章 TC4合金與DLC薄膜微動(dòng)磨損行為對(duì)比研究 |
5.1 TC4合金與DLC薄膜微動(dòng)磨損行為及損傷機(jī)理的對(duì)比研究 |
5.1.1 微動(dòng)摩擦磨損特性分析 |
5.1.2 磨損表面形貌分析 |
5.1.3 材料摩擦化學(xué)分析 |
5.2 TC4鈦合金在不同潤滑方式下微動(dòng)磨損行為的對(duì)比研究 |
5.2.1 微動(dòng)摩擦磨損特性分析 |
5.2.2 磨損表面形貌分析 |
5.2.3 潤滑機(jī)理 |
5.3 本章小結(jié) |
第6章 微動(dòng)磨損過程的有限元分析 |
6.1 球/盤接觸微動(dòng)磨損有限元模型 |
6.1.1 球盤接觸有限元模型 |
6.1.2 球盤接觸應(yīng)力分析 |
6.1.3 球盤Mises等效應(yīng)力、剪應(yīng)力、切應(yīng)力分析 |
6.2 微動(dòng)磨損過程數(shù)值模擬分析 |
6.2.1 微動(dòng)磨損過程有限元數(shù)值模擬方法 |
6.2.2 微動(dòng)參數(shù)對(duì)TC4鈦合金微動(dòng)磨損的影響 |
6.2.3 變摩擦系數(shù)TC4鈦合金微動(dòng)磨損的有限元分析 |
6.3 本章小結(jié) |
結(jié)論與展望 |
參考文獻(xiàn) |
致謝 |
附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄 |
(4)幾種典型固體潤滑材料摩擦轉(zhuǎn)移膜結(jié)構(gòu)演化規(guī)律研究(論文提綱范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 緒論 |
1.1 摩擦與磨損 |
1.1.1 摩擦與磨損定義 |
1.1.2 摩擦磨損機(jī)制 |
1.2 潤滑與潤滑劑 |
1.3 固體潤滑 |
1.3.1 固體潤滑的定義 |
1.3.2 固體潤滑劑的分類 |
1.3.3 固體潤滑劑優(yōu)缺點(diǎn) |
1.3.3.1 固體潤滑劑優(yōu)點(diǎn) |
1.3.3.2 固體潤滑劑缺點(diǎn) |
1.3.4 轉(zhuǎn)移膜的形成及作用機(jī)理 |
1.4 DLC、石墨及MOS_2固體潤滑機(jī)制及研究現(xiàn)狀 |
1.4.1 DLC薄膜摩擦機(jī)理 |
1.4.1.1 轉(zhuǎn)移膜理論 |
1.4.1.2 滑行界面石墨化理論 |
1.4.1.3 化學(xué)吸附鈍化懸鍵理論 |
1.4.2 石墨摩擦機(jī)理 |
1.4.3 MoS_2基薄膜摩擦機(jī)理 |
1.5 選題依據(jù)及研究內(nèi)容 |
1.5.1 選題依據(jù) |
1.5.2 研究內(nèi)容 |
第2章 材料制備及表征 |
2.1 試驗(yàn)材料及設(shè)備 |
2.2 薄膜制備 |
2.2.1 a-C:H薄膜制備 |
2.2.2 MoS_2-Ti復(fù)合薄膜制備 |
2.3 薄膜結(jié)構(gòu)與性能表征 |
2.3.1 薄膜表面形貌分析 |
2.3.2 薄膜結(jié)構(gòu)及組分分析 |
2.3.3 薄膜力學(xué)性能與摩擦性能分析 |
2.4 SRIM模擬軟件與輻照試驗(yàn)設(shè)備 |
第3章 a-C:H薄膜摩擦轉(zhuǎn)移膜結(jié)構(gòu)演化規(guī)律研究 |
3.1 試驗(yàn)部分 |
3.1.1 a-C:H薄膜的制備 |
3.1.2 a-C:H薄膜的結(jié)構(gòu)與性能表征 |
3.2 結(jié)果與討論 |
3.2.1 a-C:H薄膜的成分、結(jié)構(gòu)和力學(xué)性質(zhì) |
3.2.2 a-C:H薄膜與Al_2O_3球?qū)δr(shí)轉(zhuǎn)移膜的形成 |
3.2.3 a-C:H薄膜與Si_3N_4球?qū)δr(shí)轉(zhuǎn)移膜的形成 |
3.3 本章小結(jié) |
第4章 石墨類材料摩擦轉(zhuǎn)移膜結(jié)構(gòu)演化規(guī)律研究 |
4.1 試驗(yàn)部分 |
4.1.1 材料制備 |
4.1.2 材料結(jié)構(gòu)表征 |
4.2 結(jié)果與討論 |
4.2.1 石墨結(jié)構(gòu)表征 |
4.2.2 石墨摩擦轉(zhuǎn)移膜結(jié)構(gòu)對(duì)摩擦學(xué)性能的影響 |
4.3 本章小結(jié) |
第5章 MoS_2-Ti薄膜摩擦轉(zhuǎn)移膜結(jié)構(gòu)演化規(guī)律研究 |
5.1 試驗(yàn)部分 |
5.1.1 MoS_2-Ti薄膜制備及退火試驗(yàn) |
5.1.2 MoS_2-Ti薄膜退火前后結(jié)構(gòu)及性能表征 |
5.2 結(jié)果與討論 |
5.2.1 不同溫度退火前后MoS_2-Ti薄膜的成分、結(jié)構(gòu)和力學(xué)性質(zhì) |
5.2.2 不同溫度退火前后MoS_2-Ti薄膜的摩擦學(xué)試驗(yàn) |
5.3 本章小結(jié) |
結(jié)論 |
參考文獻(xiàn) |
致謝 |
附錄 A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄 |
(5)石墨烯基組裝薄膜的制備及其摩擦學(xué)性能研究(論文提綱范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 緒論 |
1.1 引言 |
1.2 石墨烯及氧化石墨烯 |
1.2.1 石墨烯的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) |
1.2.2 氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) |
1.2.3 石墨烯及氧化石墨烯的應(yīng)用 |
1.3 石墨烯基納米復(fù)合薄膜的制備 |
1.3.1 真空抽濾法 |
1.3.2 噴射涂覆法 |
1.3.3 旋轉(zhuǎn)涂覆法 |
1.3.4 化學(xué)氣相沉積 |
1.3.5 電泳沉積 |
1.3.6 外延生長 |
1.3.7 自組裝技術(shù) |
1.4 石墨烯基復(fù)合潤滑薄膜的摩擦學(xué)性能研究進(jìn)展 |
1.4.1 石墨烯/有機(jī)物復(fù)合潤滑薄膜 |
1.4.2 石墨烯/聚合物復(fù)合潤滑薄膜 |
1.4.3 石墨烯/離子液體復(fù)合潤滑薄膜 |
1.5 本論文的選題依據(jù)和研究內(nèi)容 |
第2章 GO-TA-rGO類三明治結(jié)構(gòu)薄膜的構(gòu)筑及摩擦學(xué)性能 |
2.1 引言 |
2.2 實(shí)驗(yàn)部分 |
2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器 |
2.2.2 薄膜的制備 |
2.2.3 薄膜的結(jié)構(gòu)表征 |
2.2.4 摩擦學(xué)性能測(cè)試 |
2.3 結(jié)果與討論 |
2.3.1 結(jié)構(gòu)與形貌 |
2.3.2 摩擦學(xué)性能 |
2.4 本章小結(jié) |
第3章 TA-GO-DTS和TA-GO-PFDTS多層薄膜的構(gòu)筑及摩擦學(xué)性能 |
3.1 引言 |
3.2 實(shí)驗(yàn)部分 |
3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器 |
3.2.2 薄膜的制備 |
3.2.3 薄膜的結(jié)構(gòu)表征 |
3.2.4 摩擦學(xué)性能測(cè)試 |
3.3 結(jié)果與討論 |
3.3.1 結(jié)構(gòu)與形貌 |
3.3.2 摩擦學(xué)性能 |
3.4 本章小結(jié) |
第4章 GO/PDDA多層薄膜的構(gòu)筑及摩擦學(xué)性能 |
4.1 引言 |
4.2 實(shí)驗(yàn)部分 |
4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器 |
4.2.2 薄膜的制備 |
4.2.3 薄膜的結(jié)構(gòu)表征 |
4.2.4 摩擦學(xué)性能測(cè)試 |
4.3 結(jié)果與討論 |
4.3.1 結(jié)構(gòu)與形貌 |
4.3.2 摩擦學(xué)性能 |
4.4 本章小結(jié) |
第5章 GO/IL復(fù)合薄膜的構(gòu)筑及摩擦學(xué)性能 |
5.1 引言 |
5.2 實(shí)驗(yàn)部分 |
5.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器 |
5.2.2 薄膜的制備 |
5.2.3 薄膜的結(jié)構(gòu)表征 |
5.2.4 摩擦學(xué)性能表征 |
5.3 結(jié)果與討論 |
5.3.1 結(jié)構(gòu)與形貌 |
5.3.2 摩擦學(xué)性能 |
5.4 本章小結(jié) |
總結(jié)與展望 |
參考文獻(xiàn) |
致謝 |
附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄 |
(6)摻雜類金剛石薄膜在溶液作用下的摩擦學(xué)性能研究(論文提綱范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 緒論 |
1.1 研究背景 |
1.2 DLC薄膜簡(jiǎn)介 |
1.3 DLC薄膜的摻雜 |
1.3.1 金屬元素的摻雜 |
1.3.2 非金屬元素?fù)诫s |
1.4 液體超滑 |
1.5 固液復(fù)合超滑 |
1.6 研究內(nèi)容及意義 |
第2章 摻雜金剛石薄膜制備及結(jié)構(gòu)分析 |
2.1 引言 |
2.2 實(shí)驗(yàn)部分 |
2.2.1 不同元素?fù)诫s的DLC薄膜的制備 |
2.2.2 不同元素?fù)诫s的DLC薄膜的表征 |
2.3 結(jié)果與討論 |
2.3.1 摻雜薄膜理化分析 |
2.4 本章小結(jié) |
第3章 醇作用下?lián)诫s類金剛石薄膜摩擦學(xué)性能 |
3.1 引言 |
3.2 實(shí)驗(yàn)部分 |
3.2.1 樣品表征 |
3.2.2 摩擦實(shí)驗(yàn) |
3.3 結(jié)果與討論 |
3.4 本章小結(jié) |
第4章 磷酸作用下?lián)诫s類金剛石薄膜摩擦學(xué)性能 |
4.1 引言 |
4.2 實(shí)驗(yàn)部分 |
4.2.1 樣品表征 |
4.2.2 摩擦實(shí)驗(yàn) |
4.3 結(jié)果與討論 |
4.3.1 摻雜薄膜在磷酸中摩擦學(xué)性能分析 |
4.3.2 磷酸作用下含硅薄膜固液復(fù)合超滑分析 |
4.4 本章小結(jié) |
結(jié)論與展望 |
參考文獻(xiàn) |
致謝 |
附錄 撰寫與發(fā)表的論文 |
(7)納米尺度下銅鋅合金摩擦和潤滑行為研究(論文提綱范文)
中文摘要 |
abstract |
1 緒論 |
1.1 研究背景 |
1.2 納米尺度表面潤滑摩擦的理論與研究進(jìn)展 |
1.2.1 表面潤滑摩擦的理論與研究方法 |
1.2.2 表面潤滑摩擦的研究進(jìn)展 |
1.3 分子動(dòng)力學(xué)模擬研究進(jìn)展 |
1.4 研究意義和主要研究內(nèi)容 |
1.4.1 研究意義 |
1.4.2 研究內(nèi)容 |
2 Materials Studio軟件與分子動(dòng)力學(xué)理論 |
2.1 模擬軟件Materials Studio |
2.2 分子動(dòng)力學(xué)模擬的基本理論 |
2.2.1 模擬基本原理 |
2.2.2 力場(chǎng)選擇 |
2.2.3 邊界條件設(shè)置 |
2.3 潤滑摩擦的分子動(dòng)力學(xué)模擬 |
2.3.1 銅鋅合金與十六烷烴潤滑膜潤滑摩擦模型 |
2.3.2 力場(chǎng)相關(guān)參數(shù) |
2.3.3 銅鋅合金與潤滑膜的模擬過程 |
2.4 本章小結(jié) |
3 銅鋅合金薄膜潤滑模型的建立及其流變特性研究 |
3.1 薄膜模型與模擬過程 |
3.2 合金鋅含量對(duì)薄膜潤滑的影響研究 |
3.2.1 合金鋅含量對(duì)潤滑膜組成結(jié)構(gòu)的影響 |
3.2.2 合金鋅含量對(duì)潤滑膜界面滑移的影響 |
3.2.3 合金鋅含量對(duì)潤滑膜剪切粘度的影響 |
3.2.4 合金鋅含量對(duì)潤滑膜摩擦系數(shù)的影響 |
3.3 摩擦速度對(duì)薄膜潤滑的影響研究 |
3.3.1 摩擦速度對(duì)潤滑膜組成結(jié)構(gòu)的影響 |
3.3.2 摩擦速度對(duì)潤滑膜界面滑移的影響 |
3.3.3 摩擦速度對(duì)潤滑膜剪切粘度的影響 |
3.3.4 摩擦速度對(duì)潤滑膜摩擦系數(shù)的影響 |
3.4 本章小結(jié) |
4 銅鋅合金邊界潤滑模型的建立及其流變特性研究 |
4.1 邊界模型與模擬過程 |
4.2 合金鋅含量對(duì)邊界潤滑的影響研究 |
4.2.1 合金鋅含量對(duì)潤滑膜組成結(jié)構(gòu)的影響 |
4.2.2 合金鋅含量對(duì)潤滑膜界面滑移的影響 |
4.2.3 合金鋅含量對(duì)潤滑膜剪切粘度的影響 |
4.2.4 合金鋅含量對(duì)潤滑膜摩擦系數(shù)的影響 |
4.3 摩擦速度對(duì)邊界潤滑的影響研究 |
4.3.1 摩擦速度對(duì)潤滑膜組成結(jié)構(gòu)的影響 |
4.3.2 摩擦速度對(duì)潤滑膜界面滑移的影響 |
4.3.3 摩擦速度對(duì)潤滑膜剪切粘度的影響 |
4.3.4 摩擦速度對(duì)摩擦系數(shù)的影響 |
4.4 本章小結(jié) |
5 銅鋅合金混合潤滑模型的建立及其流變特性研究 |
5.1 混合潤滑模型與模擬過程 |
5.2 合金鋅含量對(duì)混合潤滑的影響研究 |
5.2.1 合金鋅含量對(duì)潤滑膜組成結(jié)構(gòu)的影響 |
5.2.2 合金鋅含量對(duì)潤滑膜界面滑移的影響 |
5.2.3 合金鋅含量對(duì)潤滑膜剪切粘度的影響 |
5.2.4 合金鋅含量對(duì)潤滑膜摩擦力的影響 |
5.3 摩擦速度對(duì)混合潤滑的影響研究 |
5.3.1 摩擦速度對(duì)潤滑膜組成結(jié)構(gòu)的影響 |
5.3.2 摩擦速度對(duì)潤滑膜界面滑移的影響 |
5.3.3 摩擦速度對(duì)潤滑膜剪切粘度的影響 |
5.3.4 摩擦速度對(duì)潤滑膜摩擦力的影響 |
5.4 十六烷烴分子數(shù)量對(duì)混合潤滑的影響研究 |
5.4.1 分子數(shù)量對(duì)潤滑膜組成結(jié)構(gòu)的影響 |
5.4.2 分子數(shù)量對(duì)潤滑膜摩擦力的影響 |
5.5 本章小結(jié) |
6 結(jié)論與展望 |
6.1 結(jié)論 |
6.2 展望 |
參考文獻(xiàn) |
攻讀學(xué)位期間的研究成果 |
致謝 |
(8)石墨烯/六方氮化硼復(fù)合體系協(xié)同潤滑行為研究(論文提綱范文)
摘要 |
Abstract |
1 緒論 |
1.1 引言 |
1.2 潤滑材料的發(fā)展 |
1.2.1 傳統(tǒng)潤滑添加劑 |
1.2.2 新型納米材料潤滑添加劑 |
1.3 類金剛石碳基薄膜DLC概述 |
1.3.1 DLC薄膜的定義和結(jié)構(gòu) |
1.3.2 DLC薄膜的制備 |
1.3.3 DLC薄膜的應(yīng)用 |
1.4 本課題的研究意義及主要內(nèi)容 |
2 分散在PAO4 基礎(chǔ)油中的三維石墨烯和h-BN對(duì)鋼-鋼接觸的協(xié)同潤滑行為研究 |
2.1 引言 |
2.2 實(shí)驗(yàn)部分 |
2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料 |
2.2.2 摩擦性能測(cè)試 |
2.3 結(jié)果與討論 |
2.3.1 材料的制備與表征 |
2.3.2 材料的分散性穩(wěn)定性 |
2.3.3 濃度對(duì)摩擦性能的影響 |
2.3.4 載荷對(duì)摩擦性能的影響 |
2.3.5 潤滑機(jī)理分析 |
2.4 小結(jié) |
3 三維石墨烯/h-BN復(fù)合材料協(xié)同降低鋼-DLC薄膜接觸的摩擦和磨損行為研究 |
3.1 引言 |
3.2 實(shí)驗(yàn)部分 |
3.2.1 材料準(zhǔn)備 |
3.2.2 摩擦學(xué)性能測(cè)試 |
3.2.3 表征 |
3.3 結(jié)果與討論 |
3.3.1 材料的制備與表征 |
3.3.2 摩檫學(xué)性能 |
3.3.3 潤滑機(jī)理分析 |
3.4 小結(jié) |
4 三維石墨烯/h-BN復(fù)合材料協(xié)同降低大氣環(huán)境中a-C:H薄膜的摩擦磨損行為研究 |
4.1 引言 |
4.2 實(shí)驗(yàn)部分 |
4.2.1 材料的制備 |
4.2.2 表征方法 |
4.2.3 摩擦學(xué)性能測(cè)試 |
4.3 結(jié)果與討論 |
4.3.1 機(jī)械性能與表面修飾 |
4.3.2 摩擦學(xué)性能 |
4.3.3 潤滑機(jī)理分析 |
4.4 小結(jié) |
5 結(jié)論與展望 |
5.1 結(jié)論 |
5.2 展望 |
致謝 |
參考文獻(xiàn) |
攻讀學(xué)位期間的研究成果 |
(9)納米粗糙間隙中季戊四醇四酯的薄膜潤滑行為(論文提綱范文)
1 分子動(dòng)力學(xué)模擬 |
1.1 模型的建立 |
1.2 模擬方法 |
2 結(jié)果與討論 |
2.1 馳豫過程 |
2.2 加壓 |
2.3 剪切 |
2.4 摩擦特性及試驗(yàn) |
3 結(jié)論 |
(10)高分子彈性體的表面形貌及其摩擦性能(論文提綱范文)
摘要 |
abstract |
第1章 緒論 |
1.1 研究背景 |
1.2 摩擦磨損機(jī)制 |
1.2.1 粘附:粘著鍵的形成和分解 |
1.2.2 外部因素對(duì)聚合物摩擦的影響 |
1.2.2.1 載荷的影響 |
1.2.2.2 滑動(dòng)速度的影響 |
1.2.2.3 溫度的影響 |
1.3 水基潤滑機(jī)理 |
1.3.1 水在有限膜中的流動(dòng)性 |
1.3.2 水溶液中的水化作用 |
1.4 粘附力的接觸理論模型 |
1.4.1 Johnson-Kendall-Roberts (JKR)模型 |
1.4.2 Derjaguin-Muller-Toporov (DMT)模型 |
1.5 表面力的測(cè)量 |
1.5.1 表面力儀 |
1.5.2 原子力顯微鏡 |
1.5.3 接觸粘附計(jì) |
1.6 含高分子表面相互作用 |
1.7 本論文的選題意義和研究內(nèi)容 |
第2章 對(duì)流驅(qū)動(dòng)溶劑蒸發(fā)引起的聚合物共混膜的分級(jí)形態(tài)與摩擦性能 |
2.1 本章引論 |
2.2 實(shí)驗(yàn)部分 |
2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料 |
2.2.2 實(shí)驗(yàn)樣品制備 |
2.2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與表征方法 |
2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論 |
2.3.1 分層形貌和自組織Voronoi結(jié)構(gòu) |
2.3.2 中尺度在形態(tài)和組成上的不均勻性 |
2.3.3 對(duì)流引導(dǎo)的沉積和側(cè)向胞質(zhì)轉(zhuǎn)移 |
2.3.4 分級(jí)形貌的多維度調(diào)控 |
2.3.5 PS/PMMA共混體系摩擦性能測(cè)試 |
2.4 本章小結(jié) |
第3章 聚乙烯醇水解度對(duì)苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物潤滑性能影響 |
3.1 本章引論 |
3.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法 |
3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料 |
3.2.2 SEBS薄膜和聚乙烯醇水溶液的制備 |
3.2.3 PVA在水溶液中的鏈結(jié)構(gòu) |
3.2.4 流變學(xué)表征 |
3.2.5 摩擦性能的評(píng)估 |
3.2.6 接觸角測(cè)角術(shù) |
3.2.7 界面吸附黏附行為的測(cè)試 |
3.3 結(jié)果與討論 |
3.3.1 摩擦學(xué)系統(tǒng)中相關(guān)組成部件的形貌和結(jié)構(gòu) |
3.3.2 在摩擦學(xué)體系中實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的潤滑表面 |
3.3.3 表面物理吸附有助于實(shí)現(xiàn)超低摩擦和磨損 |
3.4 本章小結(jié) |
第4章 納米級(jí)架構(gòu)決定苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物薄膜的摩擦行為 |
4.1 本章引論 |
4.2 實(shí)驗(yàn)部分 |
4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料 |
4.2.2 聚合物SEBSs基底膜和聚乙烯醇水溶液的制備 |
4.2.3 原子力顯微鏡(AFM)和光學(xué)輪廓儀測(cè)試 |
4.2.4 聚合物SEBSs膜的硬度和模量 |
4.2.5 摩擦學(xué)性能的評(píng)估 |
4.2.6 液滴與SEBS膜表面接觸的接觸角分析 |
4.2.7 界面黏附測(cè)量 |
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論 |
4.3.1 三嵌段共聚物SEBSs |
4.3.2 靜態(tài)接觸角測(cè)試 |
4.3.3 原子力顯微鏡對(duì)納米級(jí)相分離結(jié)構(gòu)的觀測(cè) |
4.3.4 嵌段共聚物SEBSs摩擦特性曲線研究 |
4.3.5 在宏觀和微觀尺度下SEBSs表面粗糙度 |
4.3.6 SEBSs表面吸附黏附 |
4.4 本章小結(jié) |
第5章 結(jié)論與展望 |
5.1 主要內(nèi)容與結(jié)論 |
5.1.1 論文的主要內(nèi)容 |
5.1.2 論文的主要結(jié)論 |
5.2 論文的主要貢獻(xiàn)和亮點(diǎn) |
5.3 未來工作的展望 |
參考文獻(xiàn) |
致謝 |
作者簡(jiǎn)歷及在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與其他研究成果 |
四、納米技術(shù)與薄膜潤滑(論文參考文獻(xiàn))
- [1]石墨烯潤滑油的制備及其抗磨減摩性能試驗(yàn)研究[D]. 董懿. 中北大學(xué), 2021
- [2]離子束輔助沉積Ag-Ti-Cu/MoS2復(fù)合薄膜組織及性能研究[D]. 陳丹丹. 北京交通大學(xué), 2021(02)
- [3]TC4鈦合金微動(dòng)磨損損傷及DLC薄膜防護(hù)機(jī)理研究[D]. 景鵬飛. 蘭州理工大學(xué), 2021(01)
- [4]幾種典型固體潤滑材料摩擦轉(zhuǎn)移膜結(jié)構(gòu)演化規(guī)律研究[D]. 寧可心. 蘭州理工大學(xué), 2021(01)
- [5]石墨烯基組裝薄膜的制備及其摩擦學(xué)性能研究[D]. 黃銀. 蘭州理工大學(xué), 2021(01)
- [6]摻雜類金剛石薄膜在溶液作用下的摩擦學(xué)性能研究[D]. 孫朝杰. 蘭州理工大學(xué), 2021(01)
- [7]納米尺度下銅鋅合金摩擦和潤滑行為研究[D]. 朱鵬. 常州大學(xué), 2021(01)
- [8]石墨烯/六方氮化硼復(fù)合體系協(xié)同潤滑行為研究[D]. 齊順順. 蘭州交通大學(xué), 2021(02)
- [9]納米粗糙間隙中季戊四醇四酯的薄膜潤滑行為[J]. 張晉銘,潘伶,呂志田,陳有宏. 潤滑與密封, 2020(11)
- [10]高分子彈性體的表面形貌及其摩擦性能[D]. 方清華. 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué), 2020(01)
標(biāo)簽:石墨論文; 微動(dòng)論文; 石墨結(jié)構(gòu)論文; 摩擦系數(shù)論文;