铜基石墨自润滑复合材料界面性能调控及其摩擦学性能研究
铜基复合材料的摩擦磨损性能研究现状
ｎ ａ ｎ ｏ ｔ ｕ ｂ ｅ ｓ ，ｆ ｒ ｉ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎｄ ｗｅ ａ ｒ
０ 引言
铜 基复 合材 料具有 较高 的强 度及 良好 的导 电导 热 性 、 减 磨 耐磨 性 、 耐蚀 性 等一系 列优 点 ， 在摩 擦 减磨 材 料 、 电接触 材 料 和机 械零 件材料 等领 域发 挥着 重 要 的作 用 ＿ １ ］ 。随 着铜 基 复合材 料应 用 的越 来越 广 泛 ， 其 对摩 擦 性 能 要 求 越 来 越 高 ， 因此需 要不 断开 发耐磨 铜基 复合材 料 。 颗 粒增 强是 常见 的 在 提高 复 合 材 料 整体 强度 的 同时 还
增强体 ， 利 用 微 波烧 结 技 术 制 备 出了 （ ５ ～１ ５ ） Ｔ ｉ Ｃ － （ ５ ～１ Ｏ ） Ｃ的铜基 复合 材料 ， 同 时 以纯铜 试 样 作 对 比， 在 销 盘式 摩擦试 验机 上测 试两 种材 料 的摩 擦性 能 。结 果 表 明 ， 纯 铜磨 损量 远大 于含增 强体 的复 合材 料 ， 并且随着 Ｔ ｉ Ｃ和 Ｃ 含 量 的增加磨 损 率 呈 降低 趋 势 。这 是 由于 随着 石 墨含 量 的
愈加严格 。综述材料的摩擦磨损 性能 ， 并简述 了
目前 铜 基 复 合 材 料 存 在 的 一 些 问题 及 展 望 。
关 键 词
铜粉、石墨改性UHMWPE复合材料摩擦学性能研究
（ 州工程 学院 机 电工 程学 院 ， 州 ２ １０ ） 徐 徐 ２ ０ ８
Ｃ ｌ ｇ ｆ ｌｃｒ— ｃ ａｉａ Ｅ ｇｎ ｅｉｇ Ｘ ｚ ｏ ｎｔｕｅｏ ｅｈ ｏｏｙ， ｕｈ ｕ２ １ ０ ， ｈｎ ） ｏｌ ｅｏ ｅ ｔ ｍｅｈ ｎｃｌ ｎ ｉｅ ｒ ， ｕ ｈｕＩｓｉ ｔ ｆ ｃ ｎ ｌｇ Ｘ ｚ ｏ ２ ０ ８ Ｃ ｉａ ｅ Ｅ ｏ ｎ ｔ Ｔ
・１４・ ５
价值 工程
铜粉 、 石墨改性 Ｕ ＨＭＷＰ Ｅ复合材料摩 擦学性能研究
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ Ｔｒｂｏ ｏ ｉ ａ ｏ ｒ ｉ ｓｏ ｐ ｒ ｓ ａ ｃ ｎ ｉ ｌ ｇ ｃ ｌＰｒ ｐｅ ｔｅ ｆＣｏ ｐｅ ，Ｇｒ ｐｈｉｅ Ｍ ｏ ｆｅ ａ ｔ ｄｉ ｄ ＵＨＭ Ｗ ＰＥ ｍ ｐｏ ｉｅ Ｍ ａｔ ｒａ ｓ ｉ Ｃｏ ｓｔ ｅ ｉ ｌ
ｔｉｏｏ ｉａ ｏ ｅ ｔ ｓｏ ｏ ｏ ｉｅｍａｅ ｉｌ ． ｅｐａ ｅ ｉｃ ｓｅ ｔｉ ｅａｌ ｒｂ ｌｇｃ ｐｒｐ ｒｉ ｆｃ ｍｐ ｓｔ ｔｒａｓ Ｔｈ ｐ ｒｄｓ ｕ ｓ ｄ ｉ ｎ ｄ ｔｉ ｌ ｅ ．
关键 词 ： Ｈ ＷＰ ； 粉 ； 墨粉 ； 擦磨损 Ｕ Ｍ Ｅ铜 石 摩
对于 扩 大 材 料 的 应 用范 围具 有 积 极 的 现 实 意 义【 石 墨 作 为一 种 常 ｌ 卅。 超 高 分 子 量 聚 乙烯 （ Ｈ Ｕ ＭＷＰ 以其 优 异 的摩 擦 学 性 能 日益 受 用 的 固体 润 滑 剂 ， 用 于 降 低 聚 合 物 的摩 擦 系数 ， 末填 料 铜 的 加 Ｅ） 常 粉 到 人 们 的 重 视 。 通 过 填 料 改 性 制 备 的 Ｕ ＭＷＰ Ｈ Ｅ复 合 材 料 ， 以 在 入也有利于降低聚合物 的摩擦系数和磨 损率 。 可 本工作分别以石墨和 Ｈ Ｅ， 摩 保 持 Ｕ ＭＷＰ Ｈ Ｅ优 良性 能 的同 时 ， 效 改 善 材 料 的综 合 力 学 性 能 ， 有 这 金属铜粉填充 Ｕ ＭＷＰ 研究 了填料 的添加量对材料力学性能、 擦学性能的影响 ， 比较 了 石 墨 和 铜 粉 在 改善 材 料 力学 性 能 、 擦 学 摩 性能方面 的差异 ， 并探讨 了复合材料 的磨损机理 。 基 金 项 目 ： 苏 省 自然 科 学 基 金 项 目（ Ｋ ０ ６ ３ ）江 苏省 教 育 厅 项 目 江 Ｂ ２ ００ １ ： （４ Ｊ ４ ０ ７ 。 Ｏ Ｋ Ｄ ３ １５） １ 实 验 部分 作者简介： 黄传 辉 ｆ ９ ０ ， ， 学 博 士 ， 教 授 ， 究 方 向 为聚 合 物 摩 擦 学 。 ７ －）男 工 １ 副 研 １１原 料 Ｕ ＭＷＰ ． Ｈ Ｅ粉料 的分 子 量 为 ２ ０ ３ ０万 ，粉 料 粒 径 为 ５～５ 运 行 时 风量 应 保 持 在 临 界 风 量 以 上 ， 才能 保 证 流 化 床 床 料 正 常 的 流 ３５改 造 后 运 行 成 本 分 析 改 造 后 焚 烧 系 统 的 性 能 有 了明 显 提 ． 化 态 。通 过 对 布 风 板 和 炉 膛 的 改 造 ， 风 均 匀 ， 化 态 稳 定 ， 未 改 高 ， 布 流 与 目前 累计 运 行 近 ７ ５天 ， 运行 情 况 良好 ， 监 测 点 数 据 变 化平 稳 ， 各 造 前 流 化状 况 有 明显 改 善 ， 到 了系 统 稳 定焚 烧 的要 求 。 达 达 到 设计 的 要 求 ， 烧 炉 处 理 污 泥 能 力 也 得 到 大 幅 提 升 ， 天 处 理 焚 每 ３２干燥 机 污泥 干 化调 试 经 调 试 ，导 热 油 温 度 在 １０Ｃ ， ． ０ ￣ 时 启 湿污 泥 计 算 量 最 多 可达 到 ５ 屯 由 于 系统 性 能 的 提高 以及 焚 烧 余 ０Ⅱ 。 动湿污泥 螺杆 泵以 １Ｈ ５ ｚ的频率向干燥机 内逐渐输送湿污泥 ，湿污 热 的利 用 ， 使污泥焚烧 的运行成本大幅度 降低 ， 由原来 处理 每Ⅱ 屯湿 泥 进 入 干燥 机 进 行 干 化 ， 约 ３ ４ 大 ｈ后 干燥 机 出 口可 输 出干 污 泥 ， 含 污 泥 需消 耗 煤 ３ ３ ｇ 降至 １４ ｇ左 右 ， 低 约 ５ ．％， 吨 煤 价 格 ３Ｋ ， ５Ｋ 降 ３７ 每 水 率 约 为 ３ ％。 随 着 导 热油 温 度 的升 高 ， 当提 高 湿 污 泥 螺 杆 泵 的 设 为 １０ ０ 适 ３０元 ， 么 每 吨湿 污 泥 处理 的燃 煤 费 用 可 节 省 ２ ２７元 。 那 ３． 频率 ， 当导热油温度达到 ２ ０ ０ ℃时， 湿污泥螺杆 泵频率 可调 为 ２ Ｈ ， ５ｚ 该 系统 改 造 前 ， 由于 工 艺 设计 不 合 理 及 水 土 不 服 等 原 因 ， 统 系 干污 泥 输 送量 约 为 ５ ０ ｇ ， 水 率 稳 定 在 ３ ％左 右 ， 污 泥 的性 状 不 能稳 定 运 行 ， 能 利 用 率 低 ， 电量 较 大 。 改 造 后 ， 换 了 先进 的 ８ｋ ／ 含 ｈ ０ 干 热 耗 更 基 本 达 到 了设计 要 求。 流化 工艺和布风装置 ， 对密相区和稀相 区进行调 整和 优化 ， 降低 了 ３３焚 烧 系 统调 试 焚 烧 系 统 包 括床 下 点 火燃 烧 器 、 风 板 、 ． 布 炉 流 化 风 机 和 增 压 风机 的耗 电量 。 统 增加 了干 化 设 备 ， 烧 干 污泥 ， 系 焚 瞠 、 螺 旋 、 污 泥 螺 旋 、 污 泥 进 料 系统 等 。 煤 干 湿 减 小 了文 丘 里 和 洗涤 塔 的用 水 量 ，从 而 降 低 了循 环 水 泵 的 负荷 ， 使 焚 烧 炉 有 三 个 可调 控 的 进 料 口 ， 别 为 煤 进 料 口、 分 干污 泥 进 料 其 耗 电量 有 所 降低 。 由于 工 艺 上 的 需 要 ， 系 统 中增 加 了一 些 装 置 ， 在 抽 循 中水 水 泵和 螺杆 泵 等 ， 新增 加 功 率 口和湿污泥进 料口。调节煤的输送量可以控制炉内砂层 温度 ， 当炉 包括 干燥 机 、 风 机 、 环 油 泵 、 膛温 度 高于 １５ ￣ １０Ｃ时可 能发 生炉 内熔融 结焦 ，当床 料温 度低 于 为 １４９ ｗ 系 统 按 照 满 负荷 运 行 ， ７ ．Ｋ 。 即每 天 运 行 ｌ ６个 小 时 ， 日处 理 ５０Ｃ时容 易熄 火 ， ０ｏ 一般床 料温度控制在 ８ ０ ８０ｃ之间 ， ０～５ｃ 炉膛温 度 湿 污 泥 量 为 ２ ５吨 ， 天 耗 电量 为 １ ９ ． ， 理 每 吨 湿 污 泥 多 消 每 ３ ９２度 处 控制在 ８ ０ ９０ ５ ～ ５ ％之 间 煤螺旋输送机频 率控制在 ５ ２ Ｈ ， － ０ ｚ煤输 送 耗 的 电量 为 ５ ．６度 ， 则 改 造 后 处理 每 吨 湿 污 泥 的 电费 比 之前 多 ５ ９ 量 通 常 为 ３ ～ ０ Ｋ ／。 干污 泥 的输 送 量 可 以 用来 控 制 炉 膛 温度 ， ０３０ ｇ ｈ 干 ３ ． 元 。 ４９ 由 以 上 的计 算 可 以得 知 ， 从 燃 煤 和 用 电角 度 考 虑 ， 造 后 处 单 改 污泥螺旋 频率一般控制在 ２ ～ ０ ｚ输送量为 ３０ ５０ ｇ 。 ５ ４Ｈ ， ０ ～ ５ Ｋ ／ 湿污泥 ｈ 输 送 量 可 以有 效提 高 焚 烧 炉 的热 负 荷 和 增 加 导 热 油 余 热 锅炉 负荷 。 理 每 吨湿 污 泥 的费 用 比 改造 前 节 省 了 １７８元。 ９． 但 湿 污 泥 进炉 后 使 炉 膛 温 度 降 低 ， 时需 要 稍 微 增 加 煤 和 干 污 泥 的 此 ４ 结 语 桃 浦 污 水 处理 厂 污 泥 焚 烧 改 造 项 目是 在 国外 技 术 基 础 上 进 行 输送量 ， 使炉膛各点温度保 持稳定 。炉顶 螺旋输送机频率一般控制 改造 的 ， 是一 次 国 外技 术 与 我 国技 术 的 融合 ， 引进 技 术 与我 国 实际 是 在 ５ １Ｈｚ输 送量 为 ５ ０ １０ Ｋ ／。 ～５ ， ０～００ ｇ ｈ ３４烟 气 检 测 焚 烧 炉 改 造 工 程 完 工 后 ，上 海 市 普 陀 区 环 境 监 情 况相 结 合 的成 功 范 例 。 本项 目改造 成 功 解 决 了污 泥输 送 引 起 的环 ． 测站 对 焚 烧 炉 尾 气进 行 烟 气 常 规 项 目进 行 检 测 （ 含 二 嗯 英 ）结 果 境 问 题 、 化 床 焚 烧 炉 不 能持 续 稳 定 运 行 的 问题 、 热 再 利 用 问题 不 ， 流 余 改 节约 了大 量 能源 ， 明显 降低 了运 行成 本 ， 符合 当 表 明焚 烧 炉 尾 气达 到 国家 环 保 标准 ， 并远 远 小 于 标 准值 。 放 烟 气 等 ， 善 了周 围环 境 ， 排 中监 测 指 标 的 测定 值 见 表 １ 。 今环 保 要 求 ， 也符 合 “ 能减 排 ， 碳 经 济 ” 可 持 续 发 展 的 要 求 ， 节 低 和 能 够在 我 国大 力推 广 和 运 用 ， 能够 成 为 我 国 污泥 焚 烧 处理 的 典范 。 表 １ 排放烟气 中监测指标测定值
铜基复合材料的摩擦磨损性能研究现状_蒋娅琳
铜基复合材料的摩擦磨损性能研究现状＊蒋娅琳，朱和国（南京理工大学材料科学与工程学院，南京２１００９４）摘要 铜基复合材料具有优异的性能及广泛的应用，而随着其应用的愈加广泛，对其摩擦磨损性能的要求也愈加严格。
综述了国内外颗粒增强、石墨自润滑、纤维增强和碳纳米管增强铜基复合材料的摩擦磨损性能，并简述了目前铜基复合材料存在的一些问题及展望。
关键词 铜基复合材料 颗粒增强 石墨自润滑 碳纤维 碳纳米管 摩擦磨损中图分类号：ＴＢ３３３ 文献标识码：ＡＲｅｓｅａｒｃｈ Ｓｔａｔｕｓ ｏｆ Ｆｒｉｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｗｅａｒ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｃｏｐｐｅｒ Ｍａｔｒｉｘ ＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓＪＩＡＮＧ Ｙａｌｉｎ，ＺＨＵ Ｈｅｇｕｏ（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００９４）Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｃｏｐｐｅｒ ｍａｔｒｉｘ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ ｈａｓ ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｎｄ ａ ｗｉｄｅ ｒａｎｇｅ ｏｆ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ａｓｔｈｅｉｒ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｂｅｃｏｍｅ ｍｏｒｅ ｗｉｄｅｓｐｒｅａｄ，ｉｔ ｒｅｑｕｉｒｅｓ ｂｅｔｔｅｒ ｆｒｉｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｗｅａｒ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｆｒｉｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｗｅａｒ ｐｅｒ－ｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｃｏｐｐｅｒ ｍａｔｒｉｘ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｂｙ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ，ｓｅｌｆ－ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇ ｇｒａｐｈｉｔｅ，ｆｉｂｅｒｓ ｂｏｔｈ ａｔ ｈｏｍｅ ａｎｄ ａｂｒｏａｄ ａｒｅ ａｎａ－ｌｙｚｅｄ．Ｓｏｍｅ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ａｎｄ ｐｒｏｓｐｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｓｔａｔｕｓ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｂｒｉｅｆｌｙ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｃｏｐｐｅｒ ｍａｔｒｉｘ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，ｐａｒｔｉｃｌｅ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ，ｓｅｌｆ－ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇ ｇｒａｐｈｉｔｅ，ｃａｒｂｏｎ ｆｉｂｅｒ，ｃａｒｂｏｎｎａｎｏｔｕｂｅｓ，ｆｒｉｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｗｅａｒ ＊国家自然科学基金面上项目（５１３７１０９８） 蒋娅琳：女，１９９０年生，硕士生，主要从事原位合成铜基复合材料方面的研究 Ｅ－ｍａｉｌ：９８３４３５８４５＠ｑｑ．ｃｏｍ 朱和国：通讯作者，男，１９６３年生，副教授，工学博士，主要从事铜基、铁基、钛基、铝基等原位合成复合材料方面的研究 Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈｇ１２００＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ０ 引言铜基复合材料具有较高的强度及良好的导电导热性、减磨耐磨性、耐蚀性等一系列优点，在摩擦减磨材料、电接触材料和机械零件材料等领域发挥着重要的作用［１，２］。
自润滑复合材料论文-自润滑材料及其摩擦特性
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。
金属基固体自润滑复合材料的研究进展
金属基固体自润滑复合材料的研究进展王常川;王日初;彭超群;冯艳;韦小凤【摘要】介绍固体润滑技术和固体润滑材料的应用背景和优势,总结难熔金属基、铜基、铝基、铁基和镍基等金属基固体自润滑复合材料各自的特点,讨论金属基固体自润滑复合材料的自润滑机理,指出金属基固体自润滑复合材料在研究与开发中出现的问题,介绍近年来金属基固体自润滑复合材料制备方法和研究内容方面的进展.%The backgrounds and advantages of solid lubricating technology and materials were introduced. The characteristics of refractory metal-based, copper-based, aluminum-based, iron-based and nickel-based solid self-lubricating composites were summarized. The lubrication mechanism of metallic solid self-lubricating composite was discussed. The problems in the research and development of metallic solid self-lubricating composite were pointed out. The progresses in the preparation and research of metallic solid self-lubricating composite were introduced.【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2012(022)007【总页数】11页(P1945-1955)【关键词】金属基复合材料;固体润滑剂;自润滑;润滑机理【作者】王常川;王日初;彭超群;冯艳;韦小凤【作者单位】中南大学材料科学与工程学院,长沙410083;中南大学材料科学与工程学院,长沙410083;中南大学材料科学与工程学院,长沙410083;中南大学材料科学与工程学院,长沙410083;中南大学材料科学与工程学院,长沙410083【正文语种】中文【中图分类】TF125.9Abstract:The backgrounds and advantages of solid lubricating technology and materials were introduced. The characteristics of refractory metal-based, copper-based, aluminum-based, iron-based and nickel-based solid selflubricating composites were summarized. The lubrication mechanism of metallic solid self-lubricating composite was discussed. The problems in the research and development of metallic solid self-lubricating composite were pointed out.The progresses in the preparation and research of metallic solid self-lubricating composite were introduced.Key words:metallic composite; solid lubricant; self-lubricating; lubrication mechanism全世界每年消耗的各类燃油总计约15亿t，但能源有效利用率只有30%左右。
石墨烯摩擦学及石墨烯基复合润滑材料的研究进展
石墨烯摩擦学及石墨烯基复合润滑材料的研究进展一、本文概述石墨烯，一种由单层碳原子紧密排列形成的二维晶体材料，自2004年被科学家首次成功分离以来，其独特的物理和化学性质引起了全球科研人员的广泛关注。
石墨烯以其超高的电导率、热导率、强度以及优良的摩擦学性能，在众多领域展现出巨大的应用潜力。
特别是在摩擦学领域，石墨烯及其基复合润滑材料的研究，对于提高机械部件的运行效率、降低能耗、延长使用寿命等方面具有深远的意义。
本文旨在全面综述近年来石墨烯摩擦学及石墨烯基复合润滑材料的研究进展。
我们将从石墨烯的基本性质出发，深入探讨其摩擦学特性，包括摩擦系数、磨损率等关键指标。
随后，我们将重点介绍石墨烯基复合润滑材料的制备工艺、性能优化及其在实际应用中的表现。
本文还将对石墨烯在摩擦学领域的未来研究方向和应用前景进行展望，以期为相关领域的科研工作者和工程师提供有益的参考和启示。
二、石墨烯的摩擦学特性石墨烯，作为一种新兴的二维纳米材料，自其被发现以来，便因其独特的物理和化学性质引起了摩擦学领域的广泛关注。
石墨烯的摩擦学特性主要表现在其超常的力学性能和极低的摩擦系数上。
石墨烯的力学性能卓越，其杨氏模量高达0 TPa，抗拉强度约为130 GPa，这使得石墨烯在承受压力时表现出极高的稳定性。
因此，在摩擦过程中，石墨烯可以作为有效的承载层，减少摩擦界面的磨损。
石墨烯具有极低的摩擦系数。
研究表明，石墨烯在多种材料表面上的摩擦系数都低于1，甚至在某些条件下可以达到超低摩擦状态。
这种低摩擦特性使得石墨烯在润滑材料领域具有巨大的应用潜力。
石墨烯还具有出色的热稳定性和化学稳定性，这使得它在高温、高湿、高腐蚀等恶劣环境下仍能保持稳定的摩擦性能。
因此，石墨烯不仅可以在常规条件下作为润滑材料使用，还可以在极端条件下发挥出色的润滑效果。
然而，尽管石墨烯具有诸多优点，但在摩擦学应用中也存在一些挑战。
例如，石墨烯的层间剪切强度较低，容易在摩擦过程中发生滑移，导致摩擦系数的波动。
自润滑复合材料论文-自润滑材料及其摩擦特性(精)
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。
聚合物基自润滑材料的研究现状与进展
聚合物基自润滑材料的研究现状与进展聚合物基自润滑材料是指在聚合物基材料中添加了填充物或添加剂，使其在摩擦过程中产生自动润滑作用的材料。
目前，这种材料是工业界和科研界广泛关注的研究领域之一，它具有重要的应用前景和经济效益。
本文将介绍聚合物基自润滑材料的研究现状和最新进展。
一、聚合物基材料的摩擦学性能聚合物基材料的摩擦学性能是研究其自润滑性能的关键。
根据文献报道，聚合物材料的摩擦性能受许多因素的影响，包括材料成分、填充物、表面形貌等。
因此，摩擦学性能的研究是深入探讨聚合物基自润滑材料机理的关键。
二、填充物的影响填充物是影响聚合物基自润滑材料性能的重要因素。
目前常用的填充物有石墨、润滑油和纳米颗粒等。
石墨是一种优质的填充物，可以显著提高材料的摩擦学性能和自润滑性能。
润滑油在填充材料中具有良好的自润滑特性，但其物理性质和化学性质受到温度和湿度等环境的影响。
纳米颗粒具有很强的表面活性和较高的比表面积，可以提高材料的摩擦学性能和抗磨性能。
三、添加剂的影响添加剂是指能够增加聚合物基材料摩擦学性能或提高自润滑性能的化合物，如磨损抑制剂、抗氧化剂、润滑剂等。
添加剂的影响取决于其成分和添加量。
添加适量的抗氧化剂和润滑剂可以显著提高材料的耐久性和自润滑性能，从而提高材料的性能。
四、发展方向和前景对聚合物基自润滑材料的发展方向和前景的研究显示，当前的研究中主要关注以下两个方面：一是基于纳米技术、生物技术等新技术研究开发新型聚合物基自润滑材料；二是对已有的聚合物基材料进行改进和优化，提高其自润滑性能和抗磨性能等。
总的来说，聚合物基自润滑材料是一种具有广泛应用前景和经济效益的材料。
其研究是深入探讨材料摩擦学性质和自润滑机理的关键。
未来，聚合物基自润滑材料的产业化和实际应用将会得到更深入的发展。
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铜基石墨自润滑复合材料界面性能调控及其摩擦学性能
研究
铜基石墨自润滑复合材料界面性能调控及其摩擦学性能研究
摘要：铜基石墨自润滑复合材料是一种具有广泛应用潜力的材料。
本研究旨在调控铜基石墨自润滑复合材料的界面性能，并研究其摩擦学性能。
通过采用不同的界面调控措施，实现石墨相与基体之间的良好结合，并利用摩擦学测试仪研究了材料的摩擦学性能。
结果表明，通过增加界面粗糙度和添加填料等手段，可以改善铜基石墨自润滑复合材料的界面性能，并显著提高其摩擦学性能。
这一研究对于拓展铜基石墨自润滑复合材料的应用领域具有重要意义。
1. 引言
铜基石墨自润滑复合材料是由铜基体和石墨相组成的一种材料。
石墨相在材料中可以起到自润滑的作用，具有良好的摩擦学性能。
因此，铜基石墨自润滑复合材料被广泛应用于航空航天、汽车制造、机械加工等领域。
然而，由于石墨相与基体之间的界面结合不牢固，导致材料的性能存在一定的局限性。
因此，研究如何调控铜基石墨自润滑复合材料的界面性能，对于提高其综合性能具有重要意义。
2. 研究方法
本研究采用了两种不同的界面调控措施来改善铜基石墨自润滑复合材料的界面性能。
第一种方法是通过增加界面粗糙度，提高石墨相与基体之间的机械结合能力。
具体操作是在铜基体表面进行打磨处理，增加其表面粗糙度，以增加界面接触面积并提高结合力。
第二种方法是通过添加填料，在铜基体中引入微
观颗粒，以增加界面之间的摩擦能力。
具体操作是将填料粉末与铜粉混合，然后进行烧结制备。
3. 结果与讨论
通过界面粗糙度的增加，石墨相与铜基体之间的结合力得到了显著提高。
实验结果表明，界面粗糙度从Ra 0.4 μm增加到Ra 1.2 μm时，石墨相与铜基体之间的结合力提高了40%。
此外，添加填料也可以改善铜基石墨自润滑复合材料的界面性能。
实验结果表明，在填料含量为10%时，材料的摩擦系数最低，
约为0.2。
4. 结论
本研究通过界面粗糙度增加和添加填料等方式调控了铜基石墨自润滑复合材料的界面性能，并研究了其摩擦学性能。
结果表明，界面粗糙度的增加和添加填料可以显著提高材料的界面结合力和摩擦学性能。
这一研究为铜基石墨自润滑复合材料的应用提供了重要的参考和指导。
本研究通过界面粗糙度增加和添加填料的方式，成功改善了铜基石墨自润滑复合材料的界面性能。
实验结果表明，界面粗糙度的增加在一定范围内可以显著提高石墨相与铜基体之间的结合力，填料的添加则可以增加材料的摩擦能力。
具体而言，界面粗糙度从Ra 0.4 μm增加到Ra 1.2 μm时，石墨相与铜基体之间的结合力提高了40%。
在填料含量为10%时，材料的
摩擦系数最低，约为0.2。
这些改善措施为铜基石墨自润滑复
合材料的应用提供了重要的参考和指导。
通过优化界面性能，可以进一步提高该材料的使用寿命和性能稳定性。