一、On-line tribochemical strengthening of gear surface(论文文献综述)
于鹏飞[1](2021)在《基于相似性分析的齿轮传动磨损与健康状态评估研究》文中研究说明随着社会的发展与科技水平的提升,现代工业领域逐渐实现了机械化作业,各种机械设备在实际工业工程中起到了十分重要的作用。齿轮箱是各机械设备传动系统的重要组成部分,其可靠性关乎于整个机械设备的运行状态,为了满足工业生产需求,齿轮箱不得不进入复杂、恶劣的环境中工作,齿轮箱中的齿轮在长时间超负荷的状态下工作极易磨损失效。面临如风电机组、重型机械等大型设备的齿轮箱故障时,不仅要考虑整体设备的可靠性、安全性问题,还需要了解实际工况情况等因素,在解决问题时耗费大量的人力物力。为此,本文以相似性分析为基础提出了一种针对大型设备齿轮箱的相似模型理论,利用该理论设计相似模型试验,并通过铁谱分析、电镜分析等技术从各个方面对齿轮的磨损状态进行了研究。本文阐述了相似理论的基本原理,在结构力学与相似理论的基础上,推导出模型与原型各参数的相似准则,计算相似比,并通过有限元软件进行仿真分析,验证了基于相似性建立的相似模型在动力学与结构力学上具有可行性。根据相似参数设计齿轮磨损实验,实验开始前对实验齿轮进行Hypermesh与ANSYS联合仿真,观察轮齿不同位置的应力分布情况,根据分析结果对实验过程中齿轮的受力与磨损做出判断。齿轮磨损实验共计170小时,实验过程中进行不停机连续取样,对所取的油样进行处理与分析,利用颗粒计数器统计不同时段、不同状态下油液中磨粒的尺寸与个数,得到齿轮磨损过程中油液磨粒浓度随时间变化的曲线;利用单联分析式铁谱仪、扫描电子显微镜等仪器设备对不同时段的谱片及失效后齿轮的轮齿切片进行观察分析,通过识别磨粒种类及轮齿切片表面形貌的磨损类型,判断不同运行时间下齿轮的健康状况与磨损状态。结果表明:齿根部位产生应力集中,轮齿从齿根处折断;齿轮磨损过程中,磨合期与剧烈磨损期产生的磨粒较多,粒度超过50μm的大磨粒将会加剧磨损;剧烈磨损期主要以疲劳磨损与严重滑动磨损为主,并且轴承等零件也会产生剧烈磨损;根据磨粒与齿面的信息能够对齿轮磨损状态进行判断与分析。本文基于相似性分析进行了齿轮磨损的相似模型试验,将相似理论与齿轮磨损实验相结合,将风电齿轮箱等大型设备相似到小型齿轮磨损试验台上,模拟实际工况,分析研究齿轮在实际工程中的磨损状态,节约了资源与研究成本,丰富了大型机械结构基于相似理论的研究方法,为之后大型设备齿轮磨损状态的研究提供了新的思路,具有重要的理论意义与参考价值。
赵清秀[2](2017)在《高性能羟基硅酸盐金属修复技术及测试研究》文中研究表明磨损是指摩擦副的对偶表面相对运动时其磨损表面物质不断损失或产生参与变形的一种复杂现象,是造成能源消耗、材料损失和机械设备失效的主要原因之一。而传统的减摩抗磨工艺往往存在降低零件机械性能,较差的应力特性及有限的减摩抗磨效果等缺陷,无法满足目前工业设备的要求。近年来,源于前苏联军工领域的“摩擦表面原位修复技术”已成为减摩抗磨研究的一大热点。目前俄罗斯及乌克兰等国已将该技术广泛推广到民用工业设备中,而我国的相关研究仍不完善,已有的金属修复剂性能很难满足工业设备抗磨减摩的要求。因此,对于超细羟基硅酸盐的润滑油减摩抗磨金属表面强化修复剂的羟基硅酸盐粉体制备工艺、表面改性技术、粉体分散技术及修复促进技术等方面的研究具有重要的意义和工业应用价值。羟基硅酸盐矿物材料是减摩抗磨金属表面强化修复剂的基本材料。选择满足修复剂性能要求的羟基硅酸矿物材料并进行合适的粉体制备是金属表面强化修复剂制备的基础。本文提出了采用多重机械破碎结合机械湿法研磨的方法的超细亚稳态硅酸盐粉体制备技术,并系统分析其晶体结构及理化特性,表征其晶体结构及性能。传统的金属磨损修复剂的制备工艺得到的矿物粉体颗粒有大小不一,形状不规则,解理断面较多等缺点,最终引起摩擦过程的扰动或加剧摩擦磨损。针对传统制备工艺的缺点,本文提出了减摩抗磨金属表面强化修复剂的“硅酸盐矿物微粉细化-表面改性-在润滑油中的分散”的一体化制备技术。摩擦学试验及微观测试是评价减摩抗磨金属表面强化修复剂的重要手段。本文第四章利用四球极压/摩擦磨损、接触疲劳磨损、滑动磨损等多种摩擦学评价手段,研究减摩抗磨金属表面强化修复剂对金属摩擦副的摩擦学性能的影响,并探讨其减摩、抗磨、强化机理。由于实验室的摩擦学性能评价难以模拟实际工况,针对其摩擦自修复的动态评价与全过程的监测方法相对匮乏。本文第五章在第四章实验室摩擦学性能评价的基础上,使用重载车辆、减速机和水泵齿轮箱等典型机械装备,考核了减摩抗磨金属表面强化修复剂的减摩修复效果和节能减排的效果。该技术可以用于发电厂的风机、空气压缩机、排粉机等机械装备中。
潘露君,曾志丁,欧博明,黄伟聪,银敏[3](2016)在《自修复添加剂的修复原理及修复效果的检测方法》文中认为利用自修复添加剂实现摩擦副的动态自修复,延长设备使用寿命,减少磨损具有重要的经济效益和社会效益。自修复添加剂具有广阔的应用和发展前景。综述了自修复添加剂的修复原理,种类及修复效果的检测方法。
段宏瑜,李如琰,袁兆静[4](2016)在《金属磨损自修复技术的发展及应用》文中研究说明概述了金属磨损自修复技术在国内外的发展以及在工业领域中的应用,并指出该技术的应用仍存在许多问题需要解决。对ART的形成机理进行分析,该技术的核心是利用金属摩擦表面的力化学反应条件,将特殊组分的微纳米粉体材料转移到金属表面,并将其改性为类金属陶瓷保护层,ART技术是一种全新的金属摩擦磨损表面改性技术。
王玥[5](2016)在《稀土硼酸镧/软金属纳米铟复合材料的制备及摩擦学性能的研究》文中进行了进一步梳理润滑油被称为工业的血液,润滑技术是机械系统最有效的抗磨减摩措施,提高润滑油的性能,发展环境友好的新型润滑添加剂是解决润滑油产业消费日益剧增和保护环境的必然需求。基于纳米材料为添加改性剂的润滑油体系的抗磨、减摩及在线自修复技术已经成为摩擦、润滑技术的发展方向之一,也是摩擦学学科创新型前沿研究内容之一,具有深刻的理论意义和广阔的应用前景。两种和两种以上不同性质的纳米微粒润滑组分通过优化复合可以比体相单一的材料具有更高的性能优势,这是由于不同材料的协同效应和性能的优势互补机制,使复合微粒表现出更优良的摩擦学性能。本研究运用分子动力学对软金属纳米In/硬相复合纳米微粒润滑体系在边界润滑中相互作用影响进行模拟计算,预判了该润滑体系的抗磨损能力能够获得显着提高;基于模拟计算结果,选择具有催化活性的稀土硼酸盐和软金属In的纳米微粒作为润滑添加剂,在多种常用金属摩擦副材料试样中进行了大量的、长时间的摩擦磨损对比试验,获得了优化的工艺配方。用先进的测试手段对纳米微粒和摩擦试样形态进行表征、对摩擦试样进行了沉积膜与基体之间的键能分析,得到了沉积膜层与基体是以化学键结合的结论,进一步分析解释了自修复膜层抗磨损的修复补偿机制。本文围绕纳米硼酸镧和软金属纳米In在多种金属摩擦副抗磨减摩性能进行研究。主要研究内容为:1.纳米硼酸镧制备的优化工艺研究用L9(34)正交实验法获取制备纳米硼酸镧的优化工艺参数,对生成物进行TEM形貌表征和XRD成分检测分析。2.纳米La2[B4O5(OH)4]3/In复合粉体的制备和油溶性表面修饰⑴实验对比几种La2[B4O5(OH)4]3/In的制备和修饰方法,选择了优化的原位溶胶凝胶法的制备-修饰一步法的工艺,并获取了工艺参数。⑵La2[B4O5(OH)4]3/In-基础油润滑体系油样的配置,对其复合纳米微粒的粒度、体系的分散性、稳定性进行表征。3.La2[B4O5(OH)4]3/In复合纳米粉体-基础油润滑体系的摩擦学性能测试及对比研究,并进行测试结果的机理分析,获取优化的复合比和优化的添加量。⑴在45钢-ht200和45钢-zcuzn16si4铜摩擦副中的la2[b4o5(oh)4]3/in复合纳米微粒不同复合比和不同含量润滑体系的抗磨减摩性能测定及机理分析。⑵在四球机上测试各种油样的摩擦磨损性能,获得wsd和摩擦系数变化规律,并进行油膜强度pb、抗烧结能力pd的测试对比分析。4.la2[b4o5(oh)4]3/in复合纳米材料的特征元素在摩擦面沉积膜的断面表征及膜层与基体的xps键能分析。尝试用分子动力学对复合纳米微粒在钢-铜摩擦副上相互作用影响研究,构建磨损量变化规律预判决策模型。主要研究结果如下:1.通过调节反应体系的ph值,获得平均粒度为45nm的球状0维la2[b4o5(oh)4]3纳米颗粒;2.用溶胶凝胶原位合成和一步油溶修饰制备la2[b4o5(oh)4]3/in复合纳米微粒纳米in被无定形的水合la2[b4o5(oh)4]3完整包裹,呈核壳结构,成分偏析得到很大改善;其平均粒度60nm,所有颗粒均在100nm以内;与基础油形成的分散体系具有高度分散和长效稳定特点,能满足润滑油添加剂要求和实现长期储存。3.添加la2[b4o5(oh)4]3/in纳米复合微粒可以显着改善基础油的摩擦学性能⑴载荷为200n、线速度为0.5m/s、室温(30℃)实验条件下,在45#钢-ht200摩擦副上,单一水合纳米la2[b4o5(oh)4]3粒子添加量为2wt%的润滑体系,可获优化的综合摩擦学性能,与基础油相比,该润滑体系的平均摩擦系数下降34.6%,摩擦试样的总磨损失重量减小了70.4%。⑵复合纳米la2[b4o5(oh)4]3/in可进一步提高润滑油的抗磨减摩自修复性能,当两者的复配比为3:7,添加量为2wt%时,配置的复合纳米粉体润滑体系使45#钢-ht200摩擦副的平均摩擦系数比基础油下降了52.6%,摩擦试样的磨损失重为负值,实现了“负磨损”的硬修复。在相同的实验条件下,在45#钢-硅黄铜摩擦副中,la2[b4o5(oh)4]3/in复合纳米微粒的复配比例和添加量的最优化参数与45#钢-ht200摩擦副油样体系相同。此时,铜试件的磨损量最小(0.32mg),摩擦系数最低(0.029),比基础油分别降低了92.4%和59.2%。⑶在点接触高副上,La2[B4O5(OH)4]3和In的质量配比7:3,添加量3%是最佳工艺参数,此时的复合微粒润滑体系比纯基础油润滑体系的钢球磨斑直径降低71.6%,摩擦系数降低了33.8%;最大无卡咬负荷PB提高了36.5%,烧结负荷PD提高了50%。3.对La2[B4O5(OH)4]3/In复合纳米微粒的-油润滑摩擦学作用机制进行研究,证实了边界润滑条件下,La2[B4O5(OH)4]3/In复合纳米微粒润滑体系通过机械摩擦化学反应在摩擦表面形成了FeB、La2O3、B2O3和单质In的复合润滑膜,润滑膜是化学键或金属键结合为主的自修复层。4.分子动力学数值模拟计算结果显示,这类硬质和软质纳米微粒复合形成的新型润滑添加剂在流体润滑模型中具有更好的抗磨能力,模型铜薄壁磨损量变化趋势与在45#钢-硅黄铜摩擦副上铜试件的磨损试验数据曲线基本吻合,模型可定性地作为研究前试验决策参考。主要特色和创新点如下:1.首次尝试将La2[B4O5(OH)4]3/In复合纳米粉体应用于润滑油体系,在常用金属摩擦副中表现出优异的摩擦学性能,该研究未见相关的报道,研究内容新颖。2.在纳米La2[B4O5(OH)4]3水合硼酸镧制备中,对体系进行PH值调节控制,获得了尺度小且分布集中的0维球状纳米颗粒,工艺简单可靠。3.用原位溶胶凝胶修饰-制备一步法,获得核壳结构的La2[B4O5(OH)4]3/In复合纳米微粒,在基础油中具有良好的悬浮稳定性和分散稳定性。4.研究发现La2[B4O5(OH)4]3/In复合纳米润滑体系不但在面接触摩擦副上,长时间、较低压力条件下,能够形成含有其特征元素的沉积补偿膜层;在点接触钢球摩擦表面上,短时间内、高接触应力条件下,同样能形成完整的沉积膜层,获得优异的摩擦学综合性能、较高的油膜强度和抗烧结能力。5.基于分子动力学理论及数值分析,构建了硬质/软质复合纳米微粒在润滑流体中对摩擦副试样的磨损量影响的预判模型,该模型可定性地作为研究前试验决策参考。
于源[6](2016)在《AlCoCrFeNi-X(X=Cu,Ti0.5)高熵合金在H2O2中的摩擦磨损性能研究》文中进行了进一步梳理高浓度过氧化氢是一种理想的绿色推动系统用燃料,具有强氧化性,在传统合金中与之相容的材料不多,现有的材料难以满足良好相容性能和优异摩擦磨损性能的共同要求。高熵合金,打破了传统的合金设计理念,其独特的结构特点能够同时满足耐腐蚀和耐磨损要求,在高浓度过氧化氢溶液中具有工程应用潜力。本文以AlCoCrFeNiCu和AlCoCrFeNiTi0.5两种高熵合金为研究对象,对高熵合金的结构特征、摩擦磨损行为、过氧化氢介质中的腐蚀行为和腐蚀磨损行为开展了系统研究。本文的主要研究内容和结论如下:(1)结合TEM与XRD,确定了AlCoCrFeNiTi0.5合金的结构由Fe-Cr固溶体和(Al,Ti)Ni金属间化合物的二次固溶体构成。AlCoCr FeNiCu合金中形成了Cu基的FCC固溶体结构。AlCoCrFeNiTi0.5合金的屈服强度、断裂强度、压缩塑性、硬度均高于AlCoCrFeNiCu合金。(2)不同浓度H2O2溶液中的电化学试验发现高熵合金的腐蚀电位随着浓度的增大而增大,腐蚀电流随浓度的增大呈现先增大后减小的趋势。90%H2O2溶液中的浸泡试验表明高熵合金的耐腐蚀性能比1Cr18Ni9Ti不锈钢差,消除富Cu相、减少枝晶间相或进行预浸泡处理均能有效地提高其耐腐蚀性能。(3)干摩擦试验表明高熵合金具有优异的耐磨损性能,AlCoCr FeNiTi0.5合金的耐磨损性能优于传统耐磨轴承钢AISI 52100,且磨损率受载荷和滑动速率的影响小;AlCoCr FeNiCu合金的耐磨损性能比AlCoCrFeNiTi0.5合金的差。油润滑下的摩擦实验表明,在齿轮油润滑下,轻微的裂纹和剥落沿着合金磨损表面的枝晶间区域分布;而在MACs(多取代环戊烷)润滑下,高载下剥落行为加剧。(4)高熵合金与不同配副在去离子水和H2O2溶液中的摩擦磨损试验结果显示:与1Cr18Ni9Ti不锈钢和ZrO2陶瓷对磨,高熵合金的磨损失重大;与Si3N4和Si C陶瓷对磨,高熵合金的磨损失重小。相比在去离子水中,1Cr18Ni9Ti不锈钢在H2O2溶液中的磨损加重,高熵合金/Zr O2陶瓷摩擦副在H2O2溶液中的摩擦学性能劣化;由于Si3N4和SiC陶瓷表面的摩擦化学反应,高熵合金/Si3N4陶瓷和高熵合金/SiC陶瓷摩擦副在H2O2溶液中的摩擦学性能得到改善。(5)高熵合金/Si3N4陶瓷摩擦副的腐蚀磨损试验结果表明:该摩擦副的腐蚀磨损行为受高熵合金与Si3N4陶瓷的粘着及Si3N4陶瓷表面摩擦化学反应形成的保护层之间的竞争过程所控制;腐蚀磨损行为随H2O2溶液浓度的提高而减弱,随载荷和滑动速率的增大而加剧。基于合金结构对粘着、表面粗糙度和磨屑数量的影响,两种高熵合金表现了不同的腐蚀磨损行为:在低浓度的H2O2溶液中,AlCoCrFeNiTi0.5合金比AlCoCrFeNiCu合金的摩擦系数较高,但磨损失重较小;AlCoCrFeNiTi0.5合金的摩擦磨损随着滑动速率的增大,呈逐渐加剧趋势,而AlCoCrFeNiCu合金的摩擦磨损在滑动速率增大到1.15 m/s时突然加剧;载荷对AlCoCrFeNiCu合金的腐蚀磨损行为影响显着,而对AlCoCr FeNiTi0.5合金影响轻微。高熵合金的强度越高,与Si3N4陶瓷配副时界面的结合力越弱,则该摩擦副的耐腐蚀磨损性能越为优异。(6)高熵合金/SiC陶瓷摩擦副的腐蚀磨损试验结果显示:该摩擦副在高载高速下依然能够表现低的摩擦系数和磨损。高浓度的H2O2溶液中,SiC陶瓷表面的孔洞保持尖锐的边缘,磨合后容易发生摩擦系数的波动;载荷的增大使合金表面的化学吸附膜更致密,从而减小了摩擦系数;滑动速率的增大能够加速SiC陶瓷表面的摩擦化学反应,形成更多的水解层,减少了摩擦系数的波动,但同时加速了H2O2的分解,形成了更多的气泡,增大了摩擦系数。低载下,腐蚀严重的AlCoCrFeNiCu合金表现了相对高的摩擦系数。高熵合金的耐腐蚀性能越强,与硅类胶体的化学吸附力越强,则该摩擦副的耐腐蚀磨损性能越优异。
黄文杰[7](2014)在《润滑油路磨损颗粒静电在线监测及识别技术研究》文中提出润滑油路颗粒静电监测技术比传统的振动、温度等监测方法能够更早地发现部件性能退化,为维修决策提供实时的监测信息,因此,开展润滑油路颗粒在线静电监测技术的研究具有重要意义。为了提高润滑油路颗粒在线静电监测技术的颗粒分辨能力,同时,为润滑油路颗粒在线监测试验提供理论依据,完善静电监测传感器的设计,本文对航空发动机与风电齿轮箱润滑油路磨粒在线静电监测技术进行了基础性研究,主要内容如下:(1)理论性研究。在完善传感器的物理模型和相应电路的基础上,利用库仑定律与高斯定理,建立了磨粒在线静电监测系统的数学模型,用数学显式表达式清晰地表明了磨粒携带的电量与静电监测系统输出之间的关系,直观地表明影响静电监测系统输出的因素。(2)提出了基于具有时间不变特性的静态离散小波变换与峭度相结合的磨粒静电感应信号的分辨方法。针对采集信号中含有的工频及其谐波干扰与振动伪信号,采用梳状滤波器去除工频及其谐波干扰,并提出了基于静态离散小波变换与峭度相结合的方法去除振动伪信号,提高分辨磨粒静电感应信号的能力。为了验证所提方法的有效性,对模拟监测试验中的采集信号采用该方法进行了处理,结果表明所提方法能够有效地同时去除振动伪信号与背景噪声,提高了磨粒在线静电监测的分辨率,同时还表明在线静电监测技术具有分辨金属颗粒和非金属颗粒的能力。(3)建立了静电监测传感器监测电压与颗粒粒径间的定量关系。设计了静电监测系统输出信号与颗粒粒径关系的试验平台,并利用此平台进行了试验,利用试验获得的数据,通过最小二乘曲线拟合的方法建立了这两者的函数关系。同时,在不同试验载荷、试验材料及油流速率下,通过试验对颗粒的等效粒径与系统输出的关系进行了分析,试验数据表明试验载荷越大,相同等效粒径的颗粒所产生的输出就越大;而不同材料的拟合曲线也是有区别的;对于相同材料和载荷而言,油流速率基本不影响静电监测系统输出与颗粒等效粒径间的关系。(4)对静电监测传感器的空间分辨率,即对带不同电荷的颗粒沿不同径向位置同时经过传感器的感应区域的情况进行了分析。通过试验研究,发现粒径相同且带相同电荷的颗粒在沿不同径向位置同时经过传感器的感应区域时系统的输出并不相同,由此引入了空间灵敏度的概念并建立了解析函数,并对静电传感器的空间感应场与空间滤波特性进行了研究与分析,建立了静电监测传感器的截止频率与传递函数曲线峰—峰值时间差的定量关系,从而找出影响静电监测传感器截止频率的因素,并对其进行仿真分析,同时运用试验数据对仿真结果进行验证。在此基础上,假设了等效径向位置与等效电荷量的概率密度函数,建立了系统输出的概率分布函数。根据获得的实际监测数据,选取包含监测数据的一个邻域,在该邻域上计算系统输出落在该区域的概率。若得到的概率较大,则该监测数据应予以保留,并且根据相应的联合概率密度函数获得等效颗粒出现在径向位置区间1s且等效电荷量在区间2s上的概率,即为用概率表示的静电监测传感器的空间分辨率。(5)对静电监测传感器的时间分辨率,即对带不同电荷的颗粒沿不同径向位置先后经过传感器的感应区域的情况进行了分析。依据带电颗粒静电监测信号的理论图形对不同探极长度与轴向直径的传感器感应区域的轴向长度进行了计算分析,发现了在不同的探极尺寸、相同长径比(探极轴向长度与径向直径的比)下感应区域的轴向长度与探极轴向长度的差再与探极轴向长度的比是不变的,依据理论数据建立了感应区域的轴向长度、探极的轴向长度以及探极长径比这三者之间的函数关系,并设计了验证试验装置,根据试验数据对传感器感应区域的实际长度进行了计算,结果表明了所建函数关系的正确性,并由此定义了静电监测传感器的颗粒最大检测率,即为静电监测传感器时间分辨率。
苑泽伟[8](2012)在《利用化学和机械协同作用的CVD金刚石抛光机理与技术》文中研究说明金刚石是集多种优越的物理、化学、光学和热学性能于一身的材料极品。它不但是自然界已知材料中硬度最大、摩擦系数最小、导热性能最好的材料,而且具有优良的电绝缘性、较宽的透光波段、优秀的半导体特性和化学惰性,被视为21世纪最有发展前途的工程材料,具有广泛的应用前景和巨大的市场潜力。化学气相沉积(CVD)金刚石的出现打破了天然金刚石数量稀少、尺寸过小及价格昂贵等限制,使金刚石的应用不再局限于传统的刀具和模具领域,逐渐向光学、热学、电子半导体及声学等高科技领域发展。然而由于其生长机制的限制,CVD金刚石晶粒粗大,表面粗糙度和精度较差,无法满足上述领域对金刚石超光滑、高精度和低损伤的表面质量要求。平坦化技术已经成为CVD金刚石应用于高新技术领域的关键技术之一。金刚石的高硬度和良好化学稳定性给目前常用的加工技术带来了挑战。机械抛光加工效率极低,容易引入裂纹和划痕等损伤;化学作用较强的激光抛光、电火花加工和化学刻蚀等方法会遇到加工表面质量较差、残留有变质层等问题。借助化学和机械的协同作用去除金刚石材料将为CVD金刚石的高效、超精密和低损伤抛光提供新思路。为此,探索化学和机械协同作用下金刚石的微观去除机理,研究化学机械协同作用抛光的相关技术是实现CVD金刚石平坦化的关键。本文从化学热力学和化学动力学理论入手,研究化学和机械协同作用去除金刚石材料的相关理论,分别采用摩擦化学抛光技术和化学机械抛光技术为粗、精加工技术实现CVD金刚石高效、超精密、低损伤的抛光。主要的研究工作如下:(1)通过化学反应热力学和化学动力学分析,论证过渡金属催化金刚石向石墨转化的可行性,揭示金刚石向石墨转化的金属催化机制,提出摩擦化学抛光盘材料应具备未配对电子、垂直对准原则、高温硬度和高温抗氧化性等基本条件;研究化学和机械协同作用下金刚石氧化的化学动力学理论,建立化学机械抛光金刚石的化学动力学模型。揭示金刚石的表面结构、机械摩擦引入的晶格畸变和氧化剂的氧化性是金刚石氧化的驱动力。(2)根据摩擦化学抛光盘的材料要求,采用机械合金化结合真空热压烧结技术制备FeNiCr合金基抛光盘。表征FeNiCr合金基抛光盘材料的硬度、抗氧化性能及抛光性能。结果表明:FeNiCr合金基抛光盘材料的硬度和高温抗氧化性能均优于304不锈钢和高速钢。抛光时材料去除率达到3.7μm/min,远高于TiAl合金基、304不锈钢和高速钢三种抛光盘的抛光效率。根据理论分析和试验研究,摩擦化学抛光机理是,金刚石在摩擦热和金属催化作用下先转化为石墨,然后以机械、扩散或氧化的形式去除。(3)研制高效稳定的抛光液是化学机械抛光CVD金刚石的前提。根据理论分析和试验研究,在K2FeO4、KMnO4、Na2MoO4、K2Cr2O7、CrO3、KIO4、H2O2、(NH4)2S2O8等八种氧化剂中,K2FeO4抛光效果最好。另外,最佳磨料为粒径2μm的碳化硼磨料,最佳抛光盘为玻璃盘。在此基础上,分析高铁酸钾抛光液的氧化性、物理和化学稳定性,通过实验确定较佳的氧化剂浓度、磷酸浓度和催化剂分别为15g/100ml水、4-7.5ml/100ml水和粒径30nm的催化剂T粉末。采用X射线衍射、拉曼光谱及XPS光电子能谱分析研究抛光后CVD金刚石的表面成分,揭示化学机械抛光CVD金刚石的材料去除机理。结果表明,抛光后金刚石表面存在C-C、C-OH、C-O-C、C=O和O=C-OH等多种形式官能团。化学机械抛光CVD金刚石的材料去除机理是:高铁酸钾在酸性条件下将水氧化为自由基氧,自由基氧吸附在CVD金刚石和固体催化剂表面,逐步氧化金刚石表面碳原子。磨粒的机械划擦作用使金刚石产生一层厚度约为2nm畸变层,保证化学反应的持续进行。(4)搭建局部加热式化学机械抛光试验台和小尺寸晶片摩擦力在线测量装置,研究化学机械抛光温度、压力、抛光盘转速、氧化剂浓度对材料去除率及摩擦力的影响规律。根据理论分析和试验研究,合理的摩擦化学抛光工艺为:抛光压力为6.5Mpa,抛光盘转速为11000r/min:合理的化学机械抛光工艺为:抛光压力为266.7kPa,抛光盘转速为70r/min,抛光头转速为23r/min,抛光温度为50℃。化学机械抛光CVD金刚石的摩擦系数在0.060~0.065范围内变化,为混合摩擦状态。采用优化的抛光工艺抛光后,CVD金刚石表面粗糙度可达到Ra0.187nm,表面没有划痕和损伤。
邹保玉[9](2012)在《轴承表面强化预处理工艺及装置的研究》文中进行了进一步梳理本文利用自行设计的轴承预处理台架,选择以羟基硅酸镁为主要成分的粉体作为润滑油添加剂,在不同的润滑介质和工况条件下,对6206滚动轴承进行了预处理试验。试验测量了台架主轴的噪音、润滑油表面温度和台架电机的输出功率。将测量数据生成曲线图,同时使用SEM材料测试技术对滚动轴承试样表面进行观察分析,探讨了金属磨损自修复技术的减摩抗磨机理。为了在实际中利用金属磨损自修复技术对滚动轴承进行表面预处理,本文设计出可用于实际预处理工艺的台架。试验结果表明,当润滑介质为基础油时,滚动轴承的工作表面容易受到磨损,摩擦表面出现粘着磨损,并且可以看到大量犁沟和划痕。在润滑油中加入自修复添加剂后,摩擦情况得到改善,摩擦表面的犁沟较浅,剥落坑数量减少。在滚动轴承转速为950r/min时,自修复添加剂修复效果最好,此时在摩擦表面的部分区域生成了一层高耐磨性的自修复膜。试验得出的结论说明在滚动轴承工作时,自修复添加剂通过热力学和动力学作用与摩擦表面发生反应,实现了滚动轴承磨损表面的原位在线自修复,达到了滚动轴承预处理的目的。自行设计的滚动轴承预处理装置通过其内部的轴传动和齿轮传动,可以一次性完成多个滚动轴承的表面强化预处理,从而提高了预处理的效率。
刘建芳[10](2014)在《废润滑油分类再生方法及再生油的摩擦学性能研究》文中研究表明石油资源的紧张已成为不争的事实,我国润滑油需求量和消耗量逐年激增,无论从资源节约还是环境保护的角度,废润滑油再生都具有重要的现实意义。与发达国家相比,我国的废油生成量大,而废油再生技术相对较落后,不但造成资源浪费,废油的不当处置也给环境保护带来较大的压力。针对我国废油的特点,结合发达国家成熟的废油再生经验,研究润滑油失效变废的本质,探索新型的废油再生方法,开发实用的废油再生技术,具有重要的科学意义和实用价值。本文在对20种废润滑油进行全面的失效分析的基础上,提出了“分类再生添加剂”方法;针对不同类型的废或在用润滑油(包括工业润滑油、车用汽油发动机油和船用系统油)研究了相应的再生处理方法和关键技术,通过理化和摩擦学性能指标测试评估了润滑油再生效果。采用仪器分析和分子动力学模拟方法分析探讨了润滑油的氧化过程机理、废润滑油失效以及再生油润滑恢复的机制。主要研究内容和结论如下:(1)在常规理化性能检验、红外光谱分析、元素分析、颗粒污染度测试以及摩擦学性能分析的基础上,提出了废液压油和废发动机油的失效特征和再生可能性。无论是液压油还是发动机油,在使用过程中,润滑油都发生了一定的氧化,都存在一定程度的内部污染和外部污染,添加剂都有一定程度的损耗和降解。润滑油的氧化导致润滑油的酸值增大改变了部分添加剂的化学环境,使得功能下降;与摩擦表面金属、环境中氧的化学反应不断消耗添加剂,造成摩擦表面的摩擦化学反应保护膜无法形成,从而导致边界润滑的极压、耐磨和减摩功能下降;金属磨屑的增加导致三体磨料磨损,也对润滑油氧化的起到催化作用;外部的液体和固体污染物加快了润滑油的氧化以及添加剂的失效。这四者的共同作用导致了润滑油的失效。不同类型或同类型不同等级的润滑油由于使用工况不同,发生氧化、添加剂损耗以及污染的程度也不相同。其失效的具体表现为某种或某些理化性能严重衰退,超出使用标准;废润滑油的摩擦学性能较新油亦有不同程度的衰退。但废润滑油仍普遍具备一定的润滑性能,废液压油和发动机油还具有潜在的使用价值。(2)基于废润滑油失效分析的基础上,采用分类再生添加剂方法对废液压油、废油膜轴承油、废汽轮机油以及废齿轮油等10种工业润滑油进行再生处理,解决废润滑油的失效问题,实现了其摩擦学性能的改善。扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)和拉曼光谱对磨痕表面的微观分析证实,再生油由于经过了再净化和补充添加剂的处理,所包含的添加剂在一定温度下发生分解,分子中的活性元素与摩擦表面发生摩擦化学反应,生成含有FeS、磷酸盐和无定形碳等的保护膜,从而具有优良摩擦学性能。研制的再生添加剂具有优异的再生功能和较强的适应性,种类不同、存在相同问题的润滑油可通过特定的再生添加剂进行功能恢复和再生。(3)针对工业润滑油使用条件的多样性和复杂性,评价了再生油在不同环境条件下的摩擦学性能,如不同摩擦副(钢/钢,铜/钢)、不同载荷、不同滑动速度等。再生油在不同的载荷和滑动速度下润滑不同的摩擦副都具有优良的抗磨、减摩性能,且超过新油水平。再生油具有与常规润滑油系统的摩擦学系统特性,即摩擦学性能受到摩擦副、载荷、滑动速度等各因素的影响,不存在一成不变的影响规律。(4)针对车用汽油发动机油的报废特征,提出合适的再精制处理工艺,研制出再生添加剂,并通过“分类再生添加剂方法”对废发动机油进行再生处理。试验结果证实,再生汽油发动机油的典型理化性能、抗氧化性能和摩擦学性能显着改善,趋近甚至超过新油。分类再生添加剂方法可以对正常更换的发动机油(衰变程度不是很严重)进行有效再生处理,使其使用寿命延长。(5)探讨了船用系统油再生并升级为气缸油的再生添加剂方法。在系统地对船用柴油机系统油与气缸油的理化指标、性能要求、基础油种类和添加剂类型等对比分析基础上,确定了改进碱值、粘度、清净分散性、润滑性能的主要添加剂类型及其含量,采用复配添加剂对在用系统油进行再升级处理。再升级气缸油的理化性能、总碱值、摩擦学性能与市售的新气缸油(粘度等级为SAE50,总碱值为70mgKOH/g)的参数指标相近。(6)通过分子动力学模拟,以直链烷烃、带支链的烷烃、环烷烃以及芳香烃为对象,探讨了润滑油的热氧化规律。不同结构矿物基础油的氧化过程的分子动力学模拟发现,矿物基础油在氧化过程中,发生脱水、氧化缩聚、氧化分解以及裂解等反应,生成了不饱和叠合物、环状物、醇、酮、醛、羧酸以及分子质量小、易挥发的有机物等。分子动力学模拟矿物基础油的高温氧化过程证实了润滑油的自由基链反应机制。
二、On-line tribochemical strengthening of gear surface(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、On-line tribochemical strengthening of gear surface(论文提纲范文)
(1)基于相似性分析的齿轮传动磨损与健康状态评估研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题的研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 齿轮磨损检测技术的研究与发展 |
1.2.2 相似理论的研究与发展 |
1.3 课题的意义和主要研究内容 |
1.3.1 论文的意义 |
1.3.2 论文的主要研究内容 |
第二章 齿轮传动磨损与故障分析 |
2.1 齿轮传动磨损 |
2.1.1 几种磨损理论 |
2.1.2 齿轮传动磨损过程 |
2.2 齿轮磨损类型 |
2.2.1 粘着磨损 |
2.2.2 磨粒磨损 |
2.2.3 表面疲劳磨损 |
2.2.4 摩擦化学磨损 |
2.3 齿轮故障及检测方法 |
2.3.1 齿轮常见故障 |
2.3.2 诊断方法 |
2.4 本章小结 |
第三章 基于相似理论的齿轮磨损研究 |
3.1 相似三定理 |
3.2 量纲分析法 |
3.2.1 量纲与基本单位 |
3.2.2 量纲分析中π定理的应用 |
3.3 齿轮磨损实验中相似理论的应用 |
3.3.1 相似准则的推导 |
3.3.2 相似性的进一步分析 |
3.3.3 基于ANSYS Workbench的有限元验证 |
3.4 本章小结 |
第四章 齿轮磨损实验及仿真分析 |
4.1 实验参数的确定 |
4.2 齿轮磨损实验 |
4.2.1 试验台简介 |
4.2.2 试验台工作原理 |
4.2.3 实验设计与流程 |
4.3 实验齿轮的Hypermesh和ANSYS Workbench联合仿真 |
4.3.1 基于SolidWorks的参数化建模 |
4.3.2 基于Hypermesh的有限元分析前处理 |
4.3.3 基于ANSYS的应力分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 齿轮磨损状态分析 |
5.1 数据采集与处理 |
5.1.1 油样采集 |
5.1.2 颗粒计数 |
5.1.3 铁谱分析 |
5.1.4 齿面数据采集 |
5.2 磨粒数量分析 |
5.3 磨粒铁谱分析 |
5.4 齿面形貌分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
在读期间公开发表的论文 |
致谢 |
(2)高性能羟基硅酸盐金属修复技术及测试研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 减摩抗磨金属表面强化修复技术国内外研究现状 |
1.2.1 硅酸盐矿物微分的结构和性能 |
1.2.2 减摩抗磨金属表面强化修复技术的研究与应用现状 |
1.3 本文的主要研究内容 |
第2章 超细羟基硅酸盐粉体的制备与表征 |
2.1 羟基硅酸盐矿物材料的选择 |
2.2 超细羟基硅酸盐粉体的制备 |
2.3 羟基硅酸盐微粉的表征 |
2.3.1 羟基硅酸盐微粉的形貌和粒度分析 |
2.3.2 羟基硅酸盐微粉的物相分析 |
2.3.3 羟基硅酸盐微粉的红外光谱分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 减摩抗磨金属表面强化修复剂的制备 |
3.1 羟基硅酸盐微粉的表面改性 |
3.1.1 表面改性剂的选择 |
3.1.2 分散剂的选择 |
3.2 稀土化合物修复促进剂 |
3.3 减摩抗磨金属表面强化修复剂的制备 |
3.4 减摩抗磨金属表面强化修复剂的理化性能 |
3.4.1 修复剂的理化性能 |
3.4.2 修复剂对汽油机油理化性能的影响 |
3.4.3 修复剂对柴油机油理化性能的影响 |
3.4.4 修复剂对齿轮油理化性能的影响 |
3.5 本章小结 |
第4章 减摩抗磨金属表面强化修复剂的摩擦学性能 |
4.1 四球极压/摩擦磨损性能 |
4.1.1 实验原理及平台 |
4.1.2 实验结果及分析 |
4.2 接触疲劳磨损性能 |
4.2.1 实验原理及平台 |
4.2.2 实验结果及分析 |
4.3 滑动摩擦学性能 |
4.3.1 实验原理及器材 |
4.3.2 实验结果及分析 |
4.4 磨损表面形貌分析 |
4.5 长时摩擦修复试验 |
4.6 减摩抗磨金属表面强化修复剂的作用机理 |
4.7 本章小结 |
第5章 减摩抗磨金属表面强化修复剂的实际应用考核 |
5.1 修复剂在重型汽车上的应用考核 |
5.1.1 试验材料及试验方法 |
5.1.2 试验结果 |
5.2 修复剂在公交车辆上的应用考核 |
5.2.1 试验方法 |
5.2.2 试验结果 |
5.3 修复剂在减速机和水泵齿轮箱上的应用考核 |
5.3.1 试验方法 |
5.3.2 使用效果 |
5.4 修复剂在电厂空压机、水泵、风机等设备中的推广应用 |
5.5 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(3)自修复添加剂的修复原理及修复效果的检测方法(论文提纲范文)
1 自修复原理 |
1.1 摩擦成膜自修复 |
1.2 原位摩擦化学自修复 |
1.3 摩擦自适应修复 |
1.3.1 熔融自适应修复 |
1.3.2 表面釉化自适应修复 |
1.3.3 跑合自适应修复 |
1.4 微流变塑性整平技术 |
1.5 场效应渗镀整平技术 |
2 自修复添加剂的种类 |
2.1 传统的极压抗磨剂 |
2.2 纳米材料 |
2.2.1 纳米单质粉体 |
2.2.2 纳米含硫化合物 |
2.2.3 纳米氧化物及氢氧化物 |
2.2.4 纳米稀土化合物 |
2.2.5 纳米硅酸盐 |
2.2.6 其他纳米材料 |
3 自修复效果的评价与检测方法 |
3.1 评价方法 |
3.2 检测方法 |
3.2.1 传统检测方法 |
3.2.2 表面形貌与元素分析法 |
3.2.3 重量法 |
3.2.4 接触电阻法 |
3.2.5 在线监测法 |
4 结束语 |
(4)金属磨损自修复技术的发展及应用(论文提纲范文)
0 引言 |
1 金属磨损自修复技术的发展 |
1.1 金属磨损自修复的形成机理 |
1.2 金属磨损自修复研究进展 |
2 金属磨损自修复在工业领域中的应用及存在的问题 |
2.1 金属磨损自修复在工业领域中的应用 |
2.1.1 轴承自修复 |
2.1.2 铁路内燃机车自修复 |
2.1.3 发动机自修复 |
2.2 金属磨损自修复研究存在的问题 |
3 结束语 |
(5)稀土硼酸镧/软金属纳米铟复合材料的制备及摩擦学性能的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Summary |
第1章 绪论 |
1.1.课题背景 |
1.2.稀土化合物和硼酸盐作为润滑添加剂的研究概况 |
1.2.1.稀土润滑添加剂研究现状 |
1.2.2.纳米硼酸盐润滑添加剂研究现状 |
1.3.纳米软金属及In润滑添加剂的研究概况 |
1.3.1.油溶性纳米软金属粒子的制备及改性研究概述 |
1.3.2.纳米软金属、In及其合金的摩擦学行为及作用机制研究 |
1.4.复合纳米润滑添加剂研究综述 |
1.5.主要研究内容、意义、创新和特色 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 研究的意义 |
1.5.3 创新与特色 |
第2章 纳米硼酸镧的制备及表面修饰研究 |
2.1 概述 |
2.2 水合硼酸镧纳米颗粒的制备及表征 |
2.2.1 纳米La_2[B_4O_5(OH)_4]_3 的制备 |
2.2.2 反应生成物的检测与表征 |
2.2.3 水合La_2[B_4O_5(OH)_4]_3 热处理组织转变的测试研究 |
2.3 纳米硼酸镧的修饰处理 |
2.3.1 纳米微粒的表面修饰概述 |
2.3.2 纳米硼酸镧的修饰处理 |
2.4 纳米硼酸镧制备的优化 |
2.4.1 影响因素的选择与分析 |
2.4.2 正交实验设计 |
2.4.3 试验结果与分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 硼酸镧/铟复合纳米微粒的制备及其分散稳定性研究 |
3.1 概述 |
3.2 纳米In润滑油分散体系的制备和表征 |
3.2.1 纳米In的表面修饰 |
3.2.2 La_2[B_4O_5(OH)_4]_3/In复合纳米添加剂的制备及表征 |
3.2.3 La_2[B_4O_5(OH)_4]_3/In复合纳米微粒修饰方法的选取 |
3.3 La_2[B_4O_5(OH)_4]_3/In复合纳米粒子-油润滑体系的建立 |
3.3.1 不同含量的复合微粒-润滑油样制备 |
3.3.2 不同复配比的复合微粒-油润滑油样制备 |
3.4 本章小结 |
第4章 硼酸镧/铟复合纳米微粒-油润滑体系对铁基摩擦副的摩擦学性能研究 |
4.1 概述 |
4.2 单一纳米硼酸镧添加量对铁基摩擦副摩擦学性能的影响 |
4.2.1 摩擦学试验设计 |
4.2.2 试验条件及方法 |
4.2.3 实验结果与数据分析 |
4.2.4 润滑体系中纳米La_2[B_4O_5(OH)_4]_3 添加量的选择 |
4.3 纳米La_2[B_4O_5(OH)_4]_3 与晶体La BO3的摩擦学性能 |
4.3.1 试验条件及方法 |
4.3.2 实验结果与数据分析 |
4.3.3 材料选择 |
4.4 La_2[B_4O_5(OH)_4]_3/In复合纳米微粒的抗磨、减摩性能 |
4.4.1 试验条件及方法 |
4.4.2 不同复合配比的La_2[B_4O_5(OH)_4]_3/In-油润滑体系的摩擦学性能分析 |
4.4.3 不同含量的La_2[B_4O_5(OH)_4]_3/In(RF37)-油润滑体系的抗摩减磨性能 |
4.4.4 摩擦学综合性能评价及纳米La_2[B_4O_5(OH)_4]_3/In润滑体系改性配方优化选择 |
4.5 本章小结 |
第5章 硼酸镧/铟复合纳米微粒在45#钢-铜摩擦低副中的摩擦学性能研究 |
5.1 概述 |
5.2 不同复合配比的La_2[B_4O_5(OH)_4]_3/In的抗磨减摩性能 |
5.2.1 实验条件及方法 |
5.2.2 实验结果及机理分析 |
5.3 不同添加量的La_2[B_4O_5(OH)_4]_3/In-油润滑体系的抗磨减摩性能 |
5.3.1 实验条件及方法 |
5.3.2 抗磨损实结果及机理分析 |
5.3.3 摩擦学综合性能评价及添加量优化 |
5.4 纳米La_2[B_4O_5(OH)_4]_3/In润滑体系在两种摩擦副中的抗磨减摩性能对比分析 |
5.4.1 抗磨性数据对比及分析 |
5.4.2 减摩性对比分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 纳米硼酸镧/铟润滑油体系在四球机上承载能力和摩擦学性能测试 |
6.1 概述 |
6.2 La_2[B_4O_5(OH)_4]_3/In-油润滑体系的抗磨减摩性能 |
6.2.1 不同质量配比的La_2[B_4O_5(OH)_4]_3/In-油润滑体系的抗磨减摩性能 |
6.2.2 不同添加量的La_2[B_4O_5(OH)_4]_3/In -油润滑体系的抗摩减磨性能 |
6.2.3 抗磨减摩性能的优化配方 |
6.2.4 高、低(副)摩擦副最优化配方对比分析 |
6.3 La_2[B_4O_5(OH)_4]_3/In –油润滑体系的其它性能 |
6.3.1 油膜强度实验条件及方法 |
6.3.2 油膜强度PB值 |
6.3.3 烧结负荷PD值的测定 |
6.3.4 纳米La_2[B_4O_5(OH)_4]_3/In润滑体系与纳米羟基硅酸镁/In润滑体系性能比较 |
6.4 本章小结 |
第7章 硼酸镧/铟的自修复机制、磨损预判及成品油中的应用研究 |
7.1 概述 |
7.2 边界润滑中自修复膜的形成机制分析 |
7.2.1 摩擦表面形貌 |
7.2.2 摩擦化学反应膜物相组成与结构 |
7.2.3 磨损预判分子动力学模拟研究 |
7.3 La_2[B_4O_5(OH)_4]_3/In润滑添加剂在成品油中的应用 |
7.4 本章小结 |
第8章 结论与展望 |
致谢 |
主要参考文献 |
附录Ⅰ:攻读博士学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(6)AlCoCrFeNi-X(X=Cu,Ti0.5)高熵合金在H2O2中的摩擦磨损性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
论文的主要创新与贡献 |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 高熵合金的发展和研究现状 |
1.2.1 高熵合金的发现 |
1.2.2 高熵合金的形成机制 |
1.2.3 高熵合金的核心效应 |
1.2.4 高熵合金的性能 |
1.3 过氧化氢环境下材料的摩擦学性能 |
1.3.1 过氧化氢的性质 |
1.3.2 国内外过氧化氢推动技术的发展 |
1.3.3 传统材料在过氧化氢溶液中的摩擦学行为 |
1.3.4 高熵合金在过氧化氢溶液中的摩擦学性能 |
1.4 本文选题背景及研究意义 |
1.5 本文主要研究内容与思路 |
第2章 设备、试样及试验方法 |
2.1 实验方案 |
2.2 高熵合金的制备 |
2.2.1 成分确定 |
2.2.2 制备工艺 |
2.3 测试分析方法 |
2.3.1 微观结构分析 |
2.3.2 力学性能测试 |
2.3.3 H_2O_2浓度测定 |
2.3.4 腐蚀性能检测 |
2.3.5 干摩擦性能和油润滑环境下的摩擦磨损性能检测 |
2.3.6 腐蚀磨损性能检测 |
2.3.7 腐蚀与磨损行为协同测量 |
第3章 AlCoCr FeNi-X(X=Cu, Ti_(0.5))高熵合金的结构特征 |
3.1 AlCoCrFeNi-X(X=Cu, Ti_(0.5))高熵合金的组织结构 |
3.2 AlCoCrFeNi-X(X=Cu, Ti_(0.5))高熵合金组成相的确定 |
3.3 AlCoCrFeNi-X(X=Cu, Ti_(0.5))高熵合金的相形成规律 |
3.4 AlCoCrFeNi-X(X=Cu, Ti_(0.5))高熵合金的力学性能 |
3.5 本章小结 |
第4章 AlCoCr FeNi-X(X=Cu, Ti_(0.5))高熵合金的耐腐蚀及耐磨损性能 |
4.1 高熵合金在H_2O_2溶液中的浸泡行为 |
4.2 高熵合金在H_2O_2溶液中的电化学行为 |
4.3 高熵合金的干摩擦性能 |
4.4 高熵合金在润滑条件下的摩擦学性能 |
4.5 本章小结 |
第5章 配副材料对AlCoCr Fe Ni-X(X=Cu, Ti_(0.5))高熵合金腐蚀磨损性能的影响 |
5.1 高熵合金与 1Cr18Ni9Ti不锈钢配副的腐蚀磨损性能 |
5.1.1 合金/1Cr18Ni9Ti不锈钢摩擦副在去离子水中的摩擦磨损行为 |
5.1.2 合金/1Cr18Ni9Ti不锈钢摩擦副在 90 % H_2O_2溶液中的腐蚀磨损行为 |
5.2 高熵合金与ZrO_2陶瓷配副的腐蚀磨损性能 |
5.2.1 合金/ZrO_2陶瓷摩擦副在去离子水中的摩擦磨损行为 |
5.2.2 合金/ZrO_2陶瓷摩擦副在 90 % H_2O_2溶液中的腐蚀磨损行为 |
5.3 高熵合金与Si_3N_4陶瓷配副的腐蚀磨损性能 |
5.3.1 合金/Si_3N_4陶瓷摩擦副在去离子水中的摩擦磨损行为 |
5.3.2 合金/Si_3N_4陶瓷摩擦副在 90 % H_2O_2溶液中的腐蚀磨损行为 |
5.4 高熵合金与SiC陶瓷配副的腐蚀磨损性能 |
5.4.1 合金/SiC陶瓷摩擦副在去离子水中的摩擦磨损行为 |
5.4.2 合金/SiC陶瓷摩擦副在 90 % H_2O_2溶液中的腐蚀磨损行为 |
5.5 本章小结 |
第6章 AlCoCr FeNi-X(X=Cu, Ti_(0.5))高熵合金/Si_3N_4陶瓷的腐蚀磨损性能 |
6.1 H_2O_2浓度对高熵合金/Si_3N_4陶瓷腐蚀磨损性能的影响 |
6.1.1 AlCoCrFeNi Cu合金在不同浓度H_2O_2溶液中的腐蚀磨损行为 |
6.1.2 AlCoCrFeNiTi_(0.5) 合金在不同浓度H_2O_2溶液中的腐蚀磨损行为 |
6.2 滑动速率对高熵合金/Si_3N_4陶瓷腐蚀磨损性能的影响 |
6.2.1 AlCoCrFeNi Cu合金在不同滑动速率下的腐蚀磨损行为 |
6.2.2 AlCoCrFeNiTi_(0.5) 合金在不同滑动速率下的腐蚀磨损行为 |
6.3 载荷对高熵合金/Si_3N_4陶瓷腐蚀磨损性能的影响 |
6.3.1 AlCoCrFeNi Cu合金在不同载荷下的腐蚀磨损行为 |
6.3.2 AlCoCrFeNiTi_(0.5) 合金在不同载荷下的腐蚀磨损行为 |
6.4 高熵合金/Si_3N_4陶瓷在H_2O_2溶液的腐蚀磨损机制 |
6.5 本章小结 |
第7章 AlCoCr FeNi-X(X=Cu, Ti_(0.5))高熵合金/SiC陶瓷的腐蚀磨损性能 |
7.1 H_2O_2浓度对高熵合金/SiC陶瓷腐蚀磨损性能的影响 |
7.2 载荷和滑动速率对高熵合金/SiC陶瓷腐蚀磨损性能的影响 |
7.2.1 高熵合金/SiC陶瓷在不同载荷和滑动速率下的腐蚀磨损性能 |
7.2.2 载荷对高熵合金/SiC陶瓷腐蚀磨损行为的影响机制 |
7.2.3 滑动速率对高熵合金/SiC陶瓷腐蚀磨损行为的影响机制 |
7.3 高熵合金/SiC陶瓷在三电极辅助系统中的腐蚀与摩擦磨损行为 |
7.4 高熵合金/SiC陶瓷在H_2O_2溶液中的腐蚀磨损机制 |
7.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(7)润滑油路磨损颗粒静电在线监测及识别技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及课题来源 |
1.2 机械故障在线监测技术研究现状 |
1.2.1 机械故障在线监测传统技术综述 |
1.2.2 基于PHM的油液磨粒在线式检测技术 |
1.3 润滑油路颗粒在线静电监测技术研究现状 |
1.3.1 国外润滑油路颗粒在线静电监测技术发展历程与现状 |
1.3.2 国内润滑油路颗粒在线静电监测技术发展历程与现状 |
1.4 研究问题的提出与主要内容 |
1.4.1 研究问题的提出 |
1.4.2 文章结构安排 |
第二章 磨粒荷电机理与静电监测 |
2.1 表面接触 |
2.1.1 赫兹接触 |
2.1.2 屈服极限 |
2.1.3 无摩擦的弹塑性接触 |
2.2 摩擦 |
2.2.1 结合点的粘着 |
2.2.2 摩擦的机理 |
2.3 流体动压润滑 |
2.3.1 雷诺方程 |
2.3.2 弹性流体动压润滑 |
2.4 磨损与磨粒 |
2.4.1 磨损过程 |
2.4.2 磨损机理与磨粒形成 |
2.5 磨粒荷电 |
2.5.1 摩擦荷电 |
2.5.2 接触荷电 |
2.5.3 摩擦发射荷电 |
2.5.4 磨粒形成荷电 |
2.6 静电感应 |
2.6.1 静电监测传感器物理模型 |
2.6.2 静电监测传感器数学模型 |
2.6.3 静电监测传感器信号采集电路 |
2.7 本章小结 |
第三章 磨粒静电感应信号的分辨方法 |
3.1 信号采集系统噪声与去除 |
3.1.1 工频及其谐波噪声的去除 |
3.1.2 随机噪声的去除 |
3.2 静电伪信号的去除方法 |
3.2.1 静态离散小波变换 |
3.2.2 峭度 |
3.2.3 磨粒静电感应信号的分辨方法 |
3.2.4 模拟监测试验数据验证 |
3.3 本章小结 |
第四章 静电监测传感器输出电压与磨粒粒径关系研究 |
4.1 输出电压与颗粒粒径关系试验平台 |
4.2 试验方案与步骤 |
4.3 试验数据处理与分析 |
4.3.1 磨粒等效粒径 |
4.3.2 数码显微镜的放大倍数 |
4.3.3 图像处理 |
4.3.4 试验数据分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 静电监测传感器空间分辨率 |
5.1 粒径与电荷相同的油滴沿不同径向位置经过感应区域 |
5.1.1 试验装置 |
5.1.2 试验原理 |
5.1.3 试验结果与分析 |
5.2 静电监测传感器空间感应场与空间滤波特性分析 |
5.2.1 空间灵敏度 |
5.2.2 空间感应场分布特性的主要影响因素 |
5.2.3 静电监测传感器空间滤波特性分析 |
5.2.4 空间滤波特性的试验研究 |
5.3 多个带电颗粒沿不同径向位置同时经过感应区域 |
5.4 系统输出的概率分布函数 |
5.5 本章小结 |
第六章 静电监测传感器时间分辨率 |
6.1 多个带电颗粒先后经过感应区域 |
6.2 静电监测传感器时间分辨率的影响因素 |
6.2.1 探极几何尺寸对空间灵敏场的影响 |
6.2.2 颗粒经过传感器感应区域的速率 |
6.2.3 探极的轴向长度与径向直径 |
6.2.4 静电监测传感器颗粒最大检测率 |
6.3 试验验证 |
6.3.1 试验验证装置 |
6.3.2 试验结果与分析 |
6.4 本章小结 |
第七章 润滑油路颗粒静电监测模拟试验 |
7.1 试验装置 |
7.2 试验方法与步骤 |
7.3 数据处理与分析 |
7.3.1 轴承钢GCr15 材料的磨粒 |
7.3.2 聚四氟乙烯材料的磨粒 |
7.3.3 数据分析 |
7.4 外场监测试验准备 |
7.5 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 全文工作总结 |
8.1.1 研究的主要内容 |
8.1.2 论文的创新工作 |
8.2 工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间的研究成果及发表的论文 |
(8)利用化学和机械协同作用的CVD金刚石抛光机理与技术(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
1 绪论 |
1.1 论文选题背景 |
1.1.1 金刚石的结构 |
1.1.2 金刚石的性质及应用 |
1.1.3 CVD金刚石膜的制备 |
1.1.4 金刚石的应用要求 |
1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
1.2.1 CVD金刚石膜的抛光技术 |
1.2.2 抛光加工金刚石中的材料去除机理 |
1.2.3 CVD金刚石膜抛光技术的发展趋势 |
1.2.4 摩擦化学抛光技术 |
1.2.5 化学机械抛光技术 |
1.3 本课题的来源、研究目的及意义 |
1.4 论文的主要研究内容 |
2 化学和机械协同作用抛光CVD金刚石的理论研究 |
2.1 摩擦化学抛光CVD金刚石的理论研究 |
2.1.1 金刚石石墨化的化学热力学分析 |
2.1.2 金刚石石墨化的化学动力学分析 |
2.1.3 加快金刚石石墨化反应的措施 |
2.1.4 摩擦化学抛光技术的催化机制及对抛光盘要求 |
2.2 化学机械抛光CVD金刚石的理论研究 |
2.2.1 金刚石氧化的化学热力学分析 |
2.2.2 金刚石氧化的化学动力学分析 |
2.2.3 加快金刚石氧化反应的措施 |
2.2.4 化学机械抛光动力学模型的建立 |
2.3 本章小结 |
3 摩擦化学抛光CVD金刚石的关键技术与材料去除机理 |
3.1 FeNiCr基抛光盘的制备 |
3.1.1 FeNiCr基抛光盘的制备方案 |
3.1.2 机械合金化 |
3.1.3 真空热压烧结 |
3.2 FeNiCr抛光盘的性能表征 |
3.2.1 X射线衍射分析 |
3.2.2 抛光盘的微观表面形貌和显微硬度 |
3.2.3 抛光盘的高温抗氧化性能 |
3.3 摩擦化学抛光盘的抛光效果试验 |
3.3.1 摩擦化学抛光装置的搭建 |
3.3.2 试验结果分析 |
3.4 摩擦化学抛光CVD金刚石的材料去除机理 |
3.4.1 CVD金刚石试件的表面成分分析 |
3.4.2 抛光盘的表面成分分析 |
3.4.3 材料去除机理 |
3.5 本章小结 |
4 化学机械抛光CVD金刚石的关键技术及材料去除机理 |
4.1 关键技术分析 |
4.1.1 加热条件 |
4.1.2 抛光盘 |
4.1.3 抛光液 |
4.2 局部加热式化学机械抛光试验台的搭建及试件的粘贴、清洗方案 |
4.2.1 局部加热式化学机械抛光试验台的搭建 |
4.2.2 CVD金刚石的粘贴和清洗方案 |
4.3 抛光盘的选择 |
4.4 化学机械抛光液的配制与优化 |
4.4.1 磨料的选择 |
4.4.2 氧化剂的选择 |
4.4.3 高铁酸钾抛光液的氧化性能 |
4.4.4 高铁酸钾抛光液的物理稳定性 |
4.4.5 高铁酸钾抛光液的化学稳定性 |
4.4.6 高铁酸钾抛光液氧化剂浓度的确定 |
4.4.7 高铁酸钾抛光液磷酸浓度的确定 |
4.4.8 高铁酸钾抛光液催化剂的确定 |
4.5 化学机械抛光CVD金刚石的材料去除机理 |
4.5.1 CVD金刚石的表面成分分析 |
4.5.2 CVD金刚石表面层的XPS深度分析 |
4.5.3 材料去除机理 |
4.6 本章小结 |
5 化学和机械协同作用抛光CVD金刚石的工艺研究 |
5.1 摩擦化学抛光CVD金刚石的工艺研究 |
5.1.1 抛光工艺参数对抛光温度的影响 |
5.1.2 抛光工艺参数对材料去除率的影响 |
5.2 化学机械抛光CVD金刚石的工艺研究 |
5.2.1 摩擦力测量装置的搭建 |
5.2.2 抛光工艺条件对抛光摩擦力的影响 |
5.2.3 抛光工艺条件对材料去除率的影响 |
5.3 化学和机械协同作用抛光CVD金刚石的效果 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 进一步工作展望 |
参考文献 |
附录A 主要符号的意义和单位 |
附录B 已授权的专利证书 |
攻读博士学位期间发表学术论文及专利情况 |
致谢 |
作者简介 |
(9)轴承表面强化预处理工艺及装置的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 金属磨损自修复技术简介 |
1.2.1 自修复技术理论的研究现状 |
1.2.2 金属磨损自修复技术简介 |
1.2.3 金属磨损自修复技术的特点 |
1.3 轴承的金属磨损自修复预处理 |
1.3.1 国内外轴承减摩抗磨技术研究现状 |
1.3.2 金属磨损自修复预处理原理 |
1.4 本课题研究背景及研究内容 |
第2章 轴承表面强化预处理工艺台架试验 |
2.1 台架试验的意义 |
2.2 试验材料 |
2.3 试验设备 |
2.4 试验测量仪器 |
2.5 试验过程 |
2.6 本章小结 |
第3章 轴承表面强化预处理工艺台架试验分析 |
3.1 试验数据分析 |
3.1.1 采用基础油润滑时的试验数据分析 |
3.1.2 金属自修复条件下的试验数据分析 |
3.2 滚动轴承磨损表面SEM分析 |
3.2.1 基础油润滑时的滚动轴承试样表面形貌及SEM分析 |
3.2.2 750r/min时的滚动轴承试样表面形貌及SEM分析 |
3.2.3 950r/min时的轴承试样表面形貌及SEM分析 |
3.2.4 1150r/min时的轴承试样表面形貌及SEM分析 |
3.3 金属自修复添加剂减摩抗磨机理探讨 |
3.4 试验的改进 |
3.5 本章小结 |
第4章 轴承表面强化预处理装置 |
4.1 轴承表面强化预处理装置的工作原理 |
4.2 齿轮传动的设计与校核 |
4.2.1 齿轮的设计 |
4.2.2 齿轮的校核 |
4.3 轴传动的设计与校核 |
4.3.1 主轴的设计与校核 |
4.3.2 从动轴的设计与校核 |
4.4 本章小结 |
第5章 结论 |
参考文献 |
附录 试验测量数据 |
致谢 |
(10)废润滑油分类再生方法及再生油的摩擦学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
插图清单 |
表格清单 |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 废润滑油再生的必要性 |
1.2.1 石油资源节约的有效途径 |
1.2.2 废润滑油环境污染的潜在危险性 |
1.3 废润滑油再生技术的现状 |
1.3.1 常规的单元操作技术 |
1.3.2 典型的再生处理工艺和应用状况 |
1.4 国内外废润滑油的再生现状 |
1.4.1 再净化工艺 |
1.4.2 再精制工艺 |
1.4.3 再炼制工艺 |
1.5 本文研究的意义及主要内容 |
1.5.1 研究意义 |
1.5.2 主要研究内容 |
第二章 废润滑油的失效分析 |
2.1 引言 |
2.2 分析检测方法的确定 |
2.2.1 分析方法的选择 |
2.2.2 四球试验机检测方法与准确度评价 |
2.3 典型理化性能分析 |
2.3.1 试验方法 |
2.3.2 试验结果及讨论 |
2.4 红外分析 |
2.4.1 试验方法 |
2.4.2 润滑油添加剂的红外分析 |
2.4.3 基础油的红外分析 |
2.4.4 正戊烷不溶物的红外分析 |
2.5 元素分析 |
2.5.1 试验原理和方法 |
2.5.2 试验结果与讨论 |
2.6 固体颗粒分析 |
2.6.1 试验原理和方法 |
2.6.2 试验结果及讨论 |
2.7 摩擦学性能分析 |
2.7.1 试验条件 |
2.7.2 试验结果与讨论 |
2.8 结论 |
第三章 废工业润滑油的再生及性能评价 |
3.1 引言 |
3.2 废工业润滑油的再生处理 |
3.3 废液压油的再生性能评价 |
3.3.1 再生液压油的理化性能 |
3.3.2 再生液压油的摩擦学性能 |
3.3.3 摩擦表面的微观分析 |
3.3.4 再生添加剂的适应性验证 |
3.4 废油膜轴承油的再生性能评价 |
3.4.1 废油膜轴承油的再生效果 |
3.4.2 再生添加剂的适应性验证 |
3.5 废汽轮机油的再生性能评价 |
3.6 废齿轮油的再生性能评价 |
3.7 再生油的摩擦学性能综合研究 |
3.7.1 再生油对不同摩擦副的润滑效果 |
3.7.2 再生油在不同载荷下的摩擦学性能 |
3.7.3 再生油在不同滑动速度下的摩擦学性能 |
3.8 小结 |
第四章 废车用汽油发动机油的再生及性能评价 |
4.1 引言 |
4.2 废汽油发动机油的再生 |
4.2.1 简单试验的启示 |
4.2.2 废发动机油的再生处理 |
4.3 废发动机油的再生性能评价 |
4.3.1 再精制工艺效果评价 |
4.3.2 再生油的性能评价 |
4.4 小结 |
第五章 船用系统油的再升级及性能评价 |
5.1 引言 |
5.2 BOB 系统特征 |
5.3 气缸油和系统油的对比分析 |
5.3.1 理化性能对比 |
5.3.2 性能要求对比 |
5.3.3 基础油对比 |
5.3.4 添加剂对比 |
5.4 在用系统油的再升级尝试 |
5.4.1 再升级思路 |
5.4.2 在用系统油的再升级和性能评价 |
5.5 添加剂的作用机制探讨 |
5.6 小结 |
第六章 基于分子动力学模拟的润滑油氧化机理探讨 |
6.1 引言 |
6.2 分子动力学模拟基本原理与润滑油建模 |
6.2.1 分子动力学模拟基本原理 |
6.2.2 润滑油建立模拟方法 |
6.3 润滑油高温氧化的计算机模拟 |
6.3.1 直链烷烃基础油的分子动力学模拟 |
6.3.2 带支链烷烃基础油的分子动力学模拟 |
6.3.3 环烷烃基础油的分子动力学模拟 |
6.3.4 芳香烃基础油的分子动力学模拟 |
6.4 关于润滑油高温氧化分子动力学仿真结果的讨论 |
6.5 小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录:攻读博士期间的主要研究工作及成果 |
四、On-line tribochemical strengthening of gear surface(论文参考文献)
- [1]基于相似性分析的齿轮传动磨损与健康状态评估研究[D]. 于鹏飞. 山东理工大学, 2021
- [2]高性能羟基硅酸盐金属修复技术及测试研究[D]. 赵清秀. 华北电力大学(北京), 2017(03)
- [3]自修复添加剂的修复原理及修复效果的检测方法[J]. 潘露君,曾志丁,欧博明,黄伟聪,银敏. 合成润滑材料, 2016(04)
- [4]金属磨损自修复技术的发展及应用[J]. 段宏瑜,李如琰,袁兆静. 机械与电子, 2016(09)
- [5]稀土硼酸镧/软金属纳米铟复合材料的制备及摩擦学性能的研究[D]. 王玥. 贵州大学, 2016(05)
- [6]AlCoCrFeNi-X(X=Cu,Ti0.5)高熵合金在H2O2中的摩擦磨损性能研究[D]. 于源. 西北工业大学, 2016(08)
- [7]润滑油路磨损颗粒静电在线监测及识别技术研究[D]. 黄文杰. 南京航空航天大学, 2014(01)
- [8]利用化学和机械协同作用的CVD金刚石抛光机理与技术[D]. 苑泽伟. 大连理工大学, 2012(09)
- [9]轴承表面强化预处理工艺及装置的研究[D]. 邹保玉. 大连海事大学, 2012(08)
- [10]废润滑油分类再生方法及再生油的摩擦学性能研究[D]. 刘建芳. 机械科学研究总院, 2014(07)