黑云母粉體的摩擦性能與機理研究.pdf

1、磨損是機械零部件、工程構件的主要破壞形式之一，對于如何在運行過程中修復已磨損的表面，進而延長機械設備的使用壽命和維修周期是目前研究的熱點。近年來，對于金屬磨損自修復添加劑的研究多以蛇紋石為主的層狀硅酸鹽礦物粉體，層狀硅酸鹽礦物粉體在不同潤滑介質的摩擦性能研究表明其具有良好的減磨耐磨和修復作用，但對這種新型添加劑的減摩耐磨和修復的機理研究還不完善。開展對硅酸鹽礦物作為減摩耐磨材料的研究具有重要的現實意義，研究結果既可為擴大該材料的工業(yè)應用

2、范圍提供實驗依據和理論基礎，又可對其減摩抗磨的作用機理進行補充和完善。
　　本文以黑云母粉體為研究對象，通過球磨法制備實驗用潤滑介質，在SFT-2M銷盤式摩擦磨損試驗機上開展對不同潤滑介質和不同摩擦配副(鋼-鋼配副和銅-配副)條件下的摩擦磨損性能研究，并采用不同的表征手段研究摩擦副表面成分的變化，進而對黑云母在摩擦副間所起的作用機理進行分析。本文所做主要內容工作如下：
　　首先，綜述了層狀硅酸鹽礦物粉體作為磨損自修復材料的研

3、究現狀，分析了層狀硅酸鹽礦物結構和減摩抗磨及修復的作用機理，確定了微納米黑云母粉體為新型減摩抗磨添加劑。
　　其次，分析了黑云母的結構特點，結合粉體材料制備技術在球磨機上制備黑云母粉體；用不同的表面改性劑對黑云母粉體在基礎油中的分散性進行研究，采用沉降法對改性粉體的效果進行評價，借助SEM和TEM對粉體的形貌和粒徑進行檢測。
　　第三，搭建了評價黑云母粉體摩擦磨損性能的實驗平臺，設計了實驗用銷盤式摩擦副(鋼-鋼配副和銅-鋼配

4、副)和潤滑循環(huán)系統(tǒng)。
　　第四，在實驗平臺上對鋼-鋼和銅-鋼摩擦副進行摩擦磨損實驗。研究了不同添加劑濃度對鋼-鋼和銅-鋼摩擦副的摩擦因數及磨損量的影響，總結了添加劑濃度對不同摩擦副的摩擦因數及磨損量的規(guī)律。
　　最后，通過 SEM表征磨損表面的微觀形貌，通過 EDS和 XPS檢測磨損表面元素的類型、含量及組分，對添加劑在不同摩擦副表面磨損處發(fā)生的物理、化學變化進行分析研究，初步探討了添加劑在不同摩擦副磨損表面的減摩、抗磨及修