自润滑涂层 摩擦系数
pom自润滑原理 -回复

pom自润滑原理-回复POM自润滑原理,指的是聚甲醛(Polyoxymethylene,简称POM)材料在使用过程中产生自润滑效果的原理。
POM材料是一种优良的工程塑料,广泛应用于机械制造、汽车工业、电子电器等领域。
其自润滑特性使得POM制品具有较低的摩擦系数、优异的耐磨损性能以及较长的使用寿命。
POM自润滑原理的基础是其分子链中具有大量的甲醛基团(-CH2O-)。
这些甲醛基团在高温和高压下容易分解并向表面扩散,形成一层甲醛涂层。
甲醛涂层具有低摩擦系数和良好的润滑性能,从而降低了POM材料与其它材料之间的摩擦系数,减少了能量损耗和磨损。
具体来说,POM自润滑包括以下几个过程:1. 高温高压条件下的甲醛分解:在POM制品使用过程中,由于摩擦、热交换等因素的作用,POM材料表面的温度和压力会升高。
在这种高温高压条件下,POM分子链中的甲醛基团会发生分解,释放出甲醛气体。
2. 甲醛气体扩散至表面:由于表面张力和压力差,甲醛气体会从内部扩散到POM材料表面。
甲醛气体的扩散速度和扩散距离会受到温度和压力等因素的影响。
3. 甲醛涂层形成:当甲醛气体扩散到POM材料表面时,会与空气中的水分反应生成甲醛涂层。
这层涂层具有低摩擦系数和良好的润滑性能,从而起到自润滑的作用。
4. 润滑层的维持和再生:甲醛涂层在摩擦过程中会逐渐磨损,但POM材料内部仍然存在大量的甲醛基团。
当润滑层磨损时,内部的甲醛气体会继续向表面扩散,从而形成新的润滑层,维持自润滑效果。
通过以上步骤,POM材料能够在使用过程中持续地产生自润滑效果,降低摩擦系数,延长使用寿命。
这使得POM材料广泛应用于高摩擦、高负荷、高速运动的机械设备中,例如轴承、齿轮、导向部件等。
然而,需要注意的是,POM自润滑原理是一个自适应的过程。
在正常使用条件下,POM材料能够产生足够的甲醛气体来形成润滑层。
但在极端条件下,例如高温、高湿度等环境下,甲醛涂层的形成和维持可能会受到影响。
等离子喷涂纳米硫化亚铁自润滑涂层的分析与摩擦学性能

王超 会 , 王铀 王典 亮 , 晓辉。郑仲 瑜 , 佟 ,
(. 1 齐齐哈 尔大学无机非金属材料与工程 系, 黑龙江 齐齐哈 尔 110 ; 哈 尔滨工业 60 6 2 大学材料学院, 黑龙江 哈 尔滨 10 1 ; 北京机电研究所, 500 3 北京 108 ) 003
C ia3 B in eerhIstt o c a i l n lc ia, e ig 1 0 8 , hn ) hn ;. e igR sa tue f h n a adEetcl B in 0 0 3 C ia j c n i Me c r j
Ab t a t r t n a d we ro c re r h i e s n t a s a t f i r , n h y f c s d o s r c :F c i n a c u r d a e t e man ra o o c u e p r a l e a d t e o u e n i o s u
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第2 7卷第 6期
20 年 1 06 2月
热处 理技术与装备
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V0 . 7. . 12 No 6 D c, 0 6 e 20
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试验 研 究 ・
Hale Waihona Puke 等离子喷涂纳米硫化亚铁自润滑涂层的分析与摩擦学性能
二硫化钨涂层的优点【详细介绍】

二硫化钨涂层应用于汽车工业、医疗设备、塑料工业等领域且为大多数客户所青睐,为使用行业和企业带来了可观的经济效益,这与它自身的优点是分不开的。
二硫化钨涂层,即二硫化钨固体润滑膜,是由有机粘结剂(环氧树脂)或者无机粘结剂(硅酸钠等),与二硫化钨粉剂等材料配成成膜剂,再用喷涂或刷涂的方法在摩擦面上形成具有自润滑性能的固体膜。
机械设备在使用过程中容易发生摩擦。
当使用适量时,它可以提高机械性能;当超过可接受的限度时,它则会导致磨损。
在包括高温和高压在内的极端环境中,两个部件之间的摩擦增加。
这种情况下,二硫化钨涂层可以帮助减少机器部件上的摩擦,并在这种环境下保持机器部件的最佳性能。
二硫化钨涂层主要有以下几方面的优点:(1)低摩擦系数:该涂层的摩擦系数较低,动摩擦系数为0.03,静摩擦系数为0.07。
(2)有助于避免碳堆积:低摩擦系数有助于避免碳堆积,比聚四氟乙烯,石墨,二硫化钼(MOS2)更好。
(3)理想的极端条件:这种干膜涂层可以承受10000psi(负载能力等于基材)的负载,工作温度范围从-460°F到1200°F。
(4)提高使用寿命:二硫化钨有助于防止组件或机器部件的抓伤、擦伤、微动或冷焊,从而有助于减少维护问题、昂贵的部件替换、停机时间和其他问题。
(5)与大多数油和润滑脂兼容:二硫化钨与大多数油和润滑脂兼容,并保持流体动力层。
(6)使用方便:干膜涂层使用方便,不需要加热固化,也不需要烘烤。
不需任何化学剂或粘合剂,可方便地应用于金属零件上。
它不会剥落,因为它很容易被基质吸收。
(7)良好的化学稳定性:二硫化钨无毒、无腐蚀性且惰性。
它与大多数金属基板反应但不能忍受溶剂、氯化溶剂和精制燃料。
各种材料摩擦系数表

各类资料摩擦系数表之邯郸勺丸创作摩擦系数是指两概略间的摩擦力和作用在其一概略上的垂直力之比值.它是和概略的粗糙度有关,而和接触面积的大小无关.依运动的性质,它可分为动摩擦系数和静摩擦系数.现综合具体各类资料摩擦系数表格如下.注:表中摩擦系数是试验值,只能作近似参考固体润滑资料固体润滑资料是利用固体粉末、薄膜或某些整体资料来减少两承载概略间的摩擦磨损作用的资料.在固体润滑过程中,固体润滑资料和周围介质要与摩擦概略产生物理、化学反响生成固体润滑膜,降低摩擦磨损.中文名固体润滑资料采取资料固体粉末、薄膜等作用减少摩擦磨损使用物件齿轮、轴承等目录1. 1 基赋性能2. 2 使用办法3. 3 经常使用资料基赋性能1)与摩擦概略能牢固地附着,有呵护概略功效固体润滑剂应具有良好的成膜能力,能与摩擦概略形成牢固的化学吸附膜或物理吸附膜,在概略附着,避免相对运动概略之间产生严重的熔焊或金属的相互转移.2)抗剪强度较低固体润滑剂具有较低的抗剪强度,这样才干使摩擦副的摩擦系数小,功率损耗低,温度上升小.并且其抗剪强度应在宽温度规模内不产生变更,使其应用领域较广.3)稳定性好,包含物理热稳定,化学热稳定和时效稳定,不产生腐化及其他有害的作用物理热稳定是指在没有活性物质介入下,温度改动不会引起相变或晶格的各类变更,因此不致于引起抗剪强度的变更,导致固体的摩擦性能改动.化学热稳定是指在各类活性介质中温度的变更不会引起强烈的化学反响.要求固体润滑剂物理和化学热稳定,是考虑到低温、超低温以及在化学介质中使用时性能不会产生太大变更,而时效稳定是指要求固体润滑剂长期放置不蜕变,以便长期使用.此外还要求它对轴承和有关部件无腐化性、对人畜无毒害,不污染环境等.4)要求固体润滑剂有较高的承载能力因为固体润滑剂往往应用于严酷工况与环境条件如低速高负荷下使用,所以要求它具有较高的承载能力,又要容易剪切.使用办法1)作成整体零件使用某些工程塑料如聚四氟乙烯、聚缩醛、聚甲醛、聚碳酸脂、聚酰胺、聚砜、聚酰亚胺、氯化聚醚、聚苯硫醚和聚对苯二甲酸酯等的摩擦系数较低,成形加工性和化学稳定性好,电绝缘性优良,抗冲击能力强,可以制成整体零部件,若采取环璃纤维、金属纤维、石墨纤维、硼纤维等对这些塑料增强,综合性能更好,使用得较多的有齿轮、轴承、导轨、凸轮、滚动轴承坚持架等.2)作成各类笼盖膜来使用通过物理办法将固体润滑剂施加到摩擦界面或概略,使之成为具有一定自润滑性能的干膜,这是较经常使用的办法之一.成膜的办法很多,各类固体润滑剂可通过溅射、电泳沉积、等离子喷镀、离子镀、电镀、粘结剂粘结、化学生成、挤压、浸渍、滚涂等办法来成膜.3)制成复合或组合资料使用所谓复合(组合)资料,是指由两种或两种以上的资料组合或复合起来使用的资料系统.这些资料的物理、化学性质以及形状都是不合的,并且是互不成溶的.组合或复合的最终目的是要获得种性能更优越的新资料,一般都称为复合资料.4)作为固体润滑粉末使用将固体润滑粉末(如MoS2)以适量添加到润滑油或润滑脂中,可提高润滑油脂的承载能力及改良边办润滑状态等,如MoS2油剂、MoS2油膏、MoS2润滑脂及MoS2水剂等.经常使用资料1)二硫化钼(1)低摩擦特性.(2)高承载能力.(3)良好的热稳定性(4)强的化学稳定性(5)抗辐照性(6)耐高真空性能2)石墨石墨在摩擦状态下,能沿着晶体层间滑移,并沿着摩擦标的目的定向.石墨与钢、铬和橡胶等的概略有良好的粘附能力,因此,在一般条件下,石墨是一种优良的润滑剂.但是,当吸附膜解吸后,石墨的摩擦磨损性能会变坏.所以,一般倾向于在氧化的钢或铜的概略上以石墨作润滑剂.3)氟化石墨与石墨或二硫化钼相比,它的耐磨性好,这是由于氟碳键的结合能较强所致.层与层之间的距离比石墨大得多,因此更容易在层间产生剪切.由于氟的引入,使它在低温、高速、高负荷条件下的性能优于石墨或二硫化钼,改良了石墨在没有水气条件下的润滑性能.4)氮化硼氮化硼是一种新型陶瓷资料,低温、高压下可烧结而成.氮化硼的密度为2.27g/cm3,熔点为3100~3300℃;莫氏硬度为2;在空气中摩擦系数为0.2,而在真空中为0.3;在空气中热安定性为700°C,而在真空中为1587°C.它耐腐化,电绝缘性很好,比电阻大于10-6Ω.cm;压缩强度为170MPa;在c轴标的目的上的热膨胀系数为41×10-6/℃而在d轴标的目的上为-2.3×10-6;在氧化气氛下最高使用温度为900℃,而在非活性还原气氛下可达2800℃,但在常温下润滑性能较差,故常与氟化石墨、石墨与二硫化钼混合用作低温润滑剂,将氮化硼粉末分离在油中或水中可以作为拉丝或压制成形的润滑剂,也可用作低温炉滑动零件的润滑剂,氮化硼的烧结体可用作具有自润滑性能的轴承、滑动零件的资料.5)氮化硅氮化硅属于六方晶系,是一种陶瓷资料,不具备石墨那样的层状机关,也没有氧化铅那样的塑性流动性,由于粒子硬度高,所以在粉末状态不具有润滑性.但其成形体概略经过适当精加工,由于与其接触的微凸体点数减少可呈现出低摩擦系数.据研究结果称,概略精加工至0.05~0.025μm时,摩擦系数可达0.01.氮化硅的而磨性因环境气氛、负荷、速度等条件及概略粗糙度不合而变更.在干摩擦条件下耐磨性良好.6)聚四氟乙烯聚四氟乙烯有很好的化学安定性和热稳定性.在低温下与浓酸、浓碱、强氧化剂均不产生反响,即使在王水中煮沸,其重量及性能都没有变更.并且它在很宽的温度规模和几乎所有的环境气氛下,都能坚持良好化学安定性、热稳定性以及润滑性.聚四氟乙烯具有各向异性的特性,在滑动摩擦条件下,也能产生良好的定向.它的摩擦系数比石墨、MoS2都低.一般聚四氟乙烯对钢的摩擦系数常引用为0.04,在高负荷条件下,摩擦系数会降低到0.016.7)尼龙尼龙的摩擦系数随负荷的增加而降低,在高负荷条件下,摩擦系数可以降至0.1~0.15左右;在摩擦概略存在有油或水时,摩擦系数有更大的下降趋势.尼龙的摩擦系数还随着速度的增加或概略温度的升高而下降.尼龙的耐磨损性好,特别是在有大量灰尘、泥砂的环境中,它所表示出来的耐磨损性是其他塑料无法与之相比的.在摩擦概略上有泥砂、灰尘或其他硬质类资料存在时,尼龙的耐磨性比轴承钢、铸铁甚至比经淬火概略镀铭的碳钢还要好.在应用尼龙资料时,要特别注意选择与其相互对摩的资料.在摩擦界面有硬质微粒存在时,尼龙的耐磨损性是一般钢材不克不及与之相比的.如用尼龙轴瓦代替表铜轴瓦时,被磨损的是轴,轴是不容易改换零件,它被磨损后会带来严重后果.尼龙的缺点是:吸潮性强、吸水性大、尺寸稳定性差,这在铸型尼龙表示得更加突出.尼龙的热传导系数小,热膨胀系数大,加之摩擦系数也不算低,因此最好用于有油至少是少油润滑和有特殊冷却装置的条件下.8)聚甲醛聚甲醛是一种不透明乳白色的结晶性线型聚合物,具有良好的综合性和差色性的高熔点、高结晶性的热塑性工程塑料,是塑料中力学性能与金属较为接近的品种之一,它的尺寸稳定性好,耐水、耐冲击、耐油、耐化学药品及耐磨性等都很是优良.它的摩擦系数和磨耗量较低,适用于长期经受摩擦滑动的部件,如机床导轨.在运动部件中使用时不需使用润滑剂,具有优良的自润滑作用.9)聚酰亚胺均苯型聚酰亚胺的长期使用温度为260°C,具有优良的耐摩擦、耐磨损性能和尺寸稳定性.它具有优良的耐油和耐有机溶剂性,能耐一般的酸,但在浓硫酸和发烟硝酸等强氧化剂作用下会产生氧化降解,在低温下仍具有优良的介电性能.但它不耐碱,成本也较高.它在惰性介质中,在高负荷和高速下的磨损量极小.10)聚对羟基苯甲酸酯聚对羟基苯甲酸酯是全芬芳族的聚酯树脂.份子结构是直链状的线性份子,但结晶度很高(大于90%),使它难以熔融流动,因而具有热固性树脂的成型特性.它与金属的性能接近,是目前塑料中热导率和空气中的热稳定性最高的品种,在低温下还呈现与金属相似的非粘性流动.它是一种摩擦系数极低的自润滑资料,摩擦系数可达到0.005,甚至比用润滑油、脂润滑时的还低.它可作为耐腐化泵、超音速飞机外壳钛合金的涂层资料.但其热塑成型较为因难,需用高速高能锻成型,或是采取等离子喷涂及一般金属加工办法加工.11)软金属金、银、锡、铅、镁、铟等软金属可作为固体润滑剂使用.软金属可以单独或是和其他润滑剂一起使用.其应用办法有二种,一是以薄膜的形式应用,既将铅、锌、锡等低熔点软金属、合金作为干膜那样使用,铜和青铜等虽然并不是低熔点,有时也可这样使用.另一种使用办法是将软金属添加到合金或粉末合金中作为润滑成分以利用其润滑效果,如一般的白色合金(轴承合金)、油膜轴承合金(Kelmet)等就含有铅、锑、锌、锡、铟等软金属,又如烧结合金摩擦资料与电刷资料集流环和触点等也可使用含软金属如银、金等成分.时间:二O二一年七月二十九日时间:二O二一年七月二十九日。
浅谈自润滑陶瓷涂层发展现状

浅谈自润滑陶瓷涂层发展现状作者:潘锐来源:《中小企业管理与科技·上中下旬刊》 2015年第3期潘锐(辽宁装备制造职业技术学院)摘要:随着科技水平的提高,新材料新技术的不断出现,涂层技术得到了快速的发展和应用,本文通过比较金属、合金材料与陶瓷材料的性能,从固体润滑剂、自润滑陶瓷材料及自润滑陶瓷涂层三方面系统地研究自润滑陶瓷涂层的发展和前景。
关键词:固体润滑剂自润滑陶瓷涂层0 引言随着科学技术水平的不断发展和提高,传统的材料在一些新兴的高尖端行业中已经远远达不到使用要求。
特别是在电子、航空领域要求材料具有抗氧化、高温、磨损等性能,金属和合金材料虽然韧性、可加工性及导电导热性较好,但也存在许多的不足,例如:耐磨、耐腐蚀和耐高温性较差。
陶瓷涂层材料由于其很好地弥补了金属和合金材料的不足应运而生,若将二者结合在一起即可以满足现代化发展需要又能节省成本,即将陶瓷涂层材料涂敷在金属和合金材料表面。
但这种复合材料的摩擦因数一般较高,很难做到无油润滑的程度,因此对陶瓷基复合材料摩擦性能的研究是迫切的。
1 自润滑材料摩擦是世界存在的普遍现象,摩擦的危害是非常常见和广泛存在的,例如:摩擦产生静电;轮胎纹路磨平;齿轮的磨损等等。
摩擦造成的构件损害是不容忽视的,为了改善构件的摩擦性能,传统的方法是:在构件表面打磨抛光、涂抹润滑剂等。
但在极端温度、真空、交变荷载等特殊工作环境下,润滑效果急速下降甚至消失。
在该现状下,自润滑材料发挥了其优良特性。
1.1 含油自润滑材料通过特殊加工,使基体材料本体及周围富含润滑油,为了实现这一目的,这一材料通常具有含油、多孔等特性。
孔的目的是为了让润滑剂进入基体材料,但也加速了油体的消耗。
而润滑油的含量直接决定了材料的使用寿命,为了延长润滑材料的寿命必须定期补充润滑油,增加了材料的使用成本,因此不适用于极端环境下。
1.2 固体润滑剂自润滑材料通过一定的工艺,将固体润滑剂和一些附加组元加入到基体组元中而制备成一种高强度的自润滑复合材料。
材料表面涂层对摩擦和磨损的影响机理研究

材料表面涂层对摩擦和磨损的影响机理研究摩擦和磨损是各种机械系统中普遍存在的问题,对材料和设备的性能产生负面影响。
为了解决这一问题,研究人员发现通过在材料表面涂层来改善其摩擦和磨损性能是一种有效的方法。
这种表面涂层技术在工业领域已经被广泛应用,本文将重点探讨材料表面涂层对摩擦和磨损的影响机理。
涂层是通过在材料表面上形成一层覆盖物来提高摩擦和磨损性能的技术。
涂层可以通过物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、电沉积、溅射等方法进行制备。
涂层材料的选择主要依据于材料的使用环境和要求,如金属、陶瓷、聚合物等。
首先,涂层可以改变材料表面的摩擦特性。
涂层可以利用其固有的滑动特性,降低材料表面与其他物体之间的接触力,从而减小了摩擦系数。
此外,一些涂层材料还具有自润滑的特性,能够在摩擦过程中释放润滑剂,降低了摩擦系数,并减少了摩擦产生的热量。
其次,涂层可增加材料的硬度和耐磨性。
在表面涂层的过程中,涂层材料与基材之间发生化学反应,使涂层与基材形成牢固的结合。
这样,在摩擦和磨损过程中,由于涂层的硬度高于基材,涂层能够承受更大的载荷,减少了材料表面的磨损。
同时,涂层还能够有效减少摩擦表面的接触面积,从而降低了摩擦表面的磨损。
涂层还可以增加材料的抗腐蚀性能。
在某些工作环境中,材料容易受到氧化、腐蚀等侵蚀。
通过在材料表面形成涂层,可以有效隔绝外界环境对材料的侵蚀,提高材料的抗腐蚀性能。
涂层的抗腐蚀性能主要取决于涂层材料的化学稳定性和结构稳定性。
涂层的厚度和结构对摩擦和磨损性能也有重要影响。
较厚的涂层可以提供更好的保护层,延长材料的使用寿命。
然而,过厚的涂层可能导致表面粗糙度增加,反而影响材料的摩擦和磨损性能。
此外,涂层结构的致密性和均匀性也对摩擦和磨损性能起着关键作用。
较致密的涂层结构可以有效减少材料表面的微孔和缺陷,提高摩擦和磨损性能。
此外,涂层的制备工艺和材料的选择也对摩擦和磨损性能有直接影响。
不同的制备工艺会影响涂层的致密性、晶体结构和表面形貌,从而影响材料的摩擦和磨损性能。
完整版)各种材料摩擦系数表
完整版)各种材料摩擦系数表下面是各种材料的摩擦系数表。
摩擦系数是指两个表面之间的摩擦力和作用在其中一个表面上的垂直力之比。
它与表面的粗糙度有关,而与接触面积的大小无关。
根据运动的性质,它可以分为动摩擦系数和静摩擦系数。
动摩擦系数表:材料A:铝:1.05-1.35制动材料:0.4黄铜:0.2砖块:0.6青铜:0.5镉:1.1铸铁:0.41铬:1.05铜:1.0铅铜合金:0.53 金刚石:0.22 玻璃:0.1石墨:0.1-0.15 材料B:铝:0.9低碳钢:1.0铸铁:0.5-0.7 木头:0.78 钢:0.1橡胶:0.1铬:0.5-0.8 铜:1.4金刚石:0.47 金属:0.3玻璃:0.22 镍:0.46石墨:0.15石墨(真空):0.49 静摩擦系数表:高硬碳:0.1-0.09 铁:0.12铅:0.6皮革:0.2-0.3镁:0.1镍:0.1尼龙:0.16橡胶:0.05-0.1铂:0.07有机玻璃:0.075聚苯乙烯:0.18聚乙烯:0.1合成橡胶:0.1蓝宝石:1.0-4.0 银:0.45烧结青铜:0.35固体粒子:0.43钢:0.52沥青(干):0.53沥青(湿):0.64混凝土(干):0.48混凝土(湿):0.32这是一个各种材料的摩擦系数表,其中动摩擦系数和静摩擦系数都有。
摩擦系数是指两个表面之间的摩擦力和作用在其中一个表面上的垂直力之比。
它与表面的粗糙度有关,而与接触面积的大小无关。
根据运动的性质,它可以分为动摩擦系数和静摩擦系数。
固体润滑材料具有减少摩擦磨损、延长使用寿命、降低能耗等优点。
同时,它们还能够在高温、高压、低温、高速等极端工况下保持良好的润滑效果。
使用方法固体润滑材料通常以粉末或薄膜的形式涂覆在承载表面上,也可以直接制成零件使用。
在使用过程中,应注意材料的选择、涂覆均匀度和厚度、温度和压力等因素。
常用材料常见的固体润滑材料包括聚四氟乙烯、碳化钨、石墨、锡等。
不同材料的润滑效果和适用范围有所差异,需要根据具体情况进行选择。
自润滑颗粒增强油漆的耐磨性能
r 。记 录摩 擦 阻 力 , 算 出摩 擦 系 数 。用 感 应 量 为 计
1~g 0 的分析 天 平 称 量 环试 样 磨 损 前 后 的重 量 , 计
粉末 添加相 。选 用 的石 墨 粉粒 径 在 3 m 0 m 0 —5
与橡 胶材 料对 磨 时 , 酸 油 漆 的摩 擦 系 数 达 到 醇 0 4 2 而添 加各 种 配 比颗 粒增 强 油 漆 的摩 擦 系数 参 .6 , 见表 1 。可 以看 出 , 添加 各 种 自润 滑颗 粒 后 , 漆 的 油 摩擦 系数 普遍 下 降 。其 中 , 加 石 墨粉 和 Mo 的 添 S粉
平整。
目前 , o,滑石 粉和石 墨等粉 末是 良好 的 自润滑 减 M S、 摩添加 相 , 可 以大 大 降低 有机 或 金 属材 料 的摩 擦 其 系数 , 基体 的耐 磨性 能 - 』 提高 6 8。在 常规 油漆 里 添
加 Mo 滑石 粉 和石 墨粉 末 , 用 摩 擦 磨 损 试 验机 S、 利
M S或 滑 石粉 粉末 添 加 到油 漆 里 , 用 小 型磁力 搅 o 利 拌 器搅 拌大约 3 i, 0mn 以保 证 粉 末在 油 漆 里 分散 均 匀 。将 配置好 的颗粒增 强油 漆刷涂 在摩 擦磨 损试 验
的环试 样端 面上 , 烘干 固化 2 4h后 , 刷 涂第 二遍 , 再 使厚度 大 于 15m 最后 充分烘 干。烘 干后 的试样 . m, 油漆 涂 层 采 用 8 0 水 砂 纸 打磨 , 0# 以保 障涂 层 表 面
之 间 , 用 的 Mo 粒径在 2 m _0 I 选 S粉 0 _ 4 m之 间 , x 选
自润滑材料的原理和应用
自润滑材料的原理和应用前言自润滑材料是一种具有特殊润滑性能的功能性材料,其具备自动形成或持续释放润滑剂的能力,适用于各种摩擦和磨损条件下的工程应用。
本文将介绍自润滑材料的原理和应用。
一、自润滑材料的原理自润滑材料的原理主要包括以下几个方面:1.润滑剂存储:自润滑材料中含有微小的润滑剂颗粒或润滑剂添加剂,通过不同的机制将润滑剂稳定存储在材料中。
2.润滑剂释放:在摩擦或磨损过程中,因外力作用或温度升高,润滑剂逐渐从自润滑材料中释放出来,形成可靠的润滑膜。
3.润滑膜形成:释放的润滑剂在摩擦表面形成润滑膜,减少摩擦系数和磨损。
二、自润滑材料的应用1. 润滑部件自润滑材料可广泛应用于各种润滑部件,例如轴承、齿轮、滑动轨道等。
通过使用自润滑材料,可以减少润滑剂的使用量,提高部件的使用寿命和运行效率。
•轴承:自润滑材料可以在轴承表面形成均匀的润滑膜,减少摩擦和磨损,提高轴承的运行平稳性和寿命。
•齿轮:自润滑材料可以在齿轮表面形成润滑膜,降低齿轮间的摩擦和磨损,提高传动效率和噪音性能。
•滑动轨道:自润滑材料可用作滑动轨道的润滑层,减少轨道表面的摩擦,提高轨道的使用寿命和运行平稳性。
2. 密封材料自润滑材料可用于制造密封件,例如密封圈、密封垫等。
通过自润滑材料的应用,可以减少密封件与摩擦表面的接触摩擦,提高密封性能和密封件的使用寿命。
•密封圈:自润滑材料可以减少密封圈与轴颈之间的摩擦,提高密封性能,并减少泄漏问题。
•密封垫:自润滑材料可以降低密封垫与法兰接触面的摩擦,减少泄漏风险,提高密封效果。
3. 润滑薄膜自润滑材料可用于制备润滑薄膜,例如润滑涂层、润滑膜等。
通过涂覆自润滑材料的润滑薄膜,可以减少表面的摩擦和磨损,提高部件的使用寿命和性能。
•润滑涂层:自润滑涂层可应用于金属表面,形成具有润滑功能的保护层,提高金属材料的耐磨性和降低摩擦系数。
•润滑膜:自润滑材料可制备成润滑膜,应用于摩擦表面,形成均匀的润滑层,减少摩擦和磨损,提高部件的使用寿命和性能。
各种材料摩擦系数表
各种资料摩擦系数表之南宫帮珍创作摩擦系数是指两概况间的摩擦力和作用在其一概况上的垂直力之比值.它是和概况的粗拙度有关, 而和接触面积的年夜小无关.依运动的性质, 它可分为动摩擦系数和静摩擦系数.现综合具体各种资料摩擦系数表格如下.注:表中摩擦系数是试验值,只能作近似参考固体润滑资料固体润滑资料是利用固体粉末、薄膜或某些整体资料来减少两承载概况间的摩擦磨损作用的资料.在固体润滑过程中, 固体润滑资料和周围介质要与摩擦概况发生物理、化学反应生成固体润滑膜, 降低摩擦磨损.中文名固体润滑资料采纳资料固体粉末、薄膜等作用减少摩擦磨损使用物件齿轮、轴承等目录1.1基赋性能2.2使用方法3.3经常使用资料基赋性能1)与摩擦概况能牢固地附着, 有呵护概况功能固体润滑剂应具有良好的成膜能力, 能与摩擦概况形成牢固的化学吸附膜或物理吸附膜, 在概况附着, 防止相对运动概况之间发生严重的熔焊或金属的相互转移.2)抗剪强度较低固体润滑剂具有较低的抗剪强度, 这样才华使摩擦副的摩擦系数小, 功率损耗低, 温度上升小.而且其抗剪强度应在宽温度范围内不发生变动, 使其应用领域较广.3)稳定性好, 包括物理热稳定, 化学热稳定和时效稳定, 不发生腐蚀及其他有害的作用物理热稳定是指在没有活性物质介入下, 温度改变不会引起相变或晶格的各种变动, 因此不致于引起抗剪强度的变动, 招致固体的摩擦性能改变.化学热稳定是指在各种活性介质中温度的变动不会引起强烈的化学反应.要求固体润滑剂物理和化学热稳定, 是考虑到高温、超高温以及在化学介质中使用时性能不会发生太年夜变动, 而时效稳定是指要求固体润滑剂长期放置不蜕变, 以便长期使用.另外还要求它对轴承和有关部件无腐蚀性、对人畜无迫害, 不污染环境等.4)要求固体润滑剂有较高的承载能力因为固体润滑剂往往应用于严酷工况与环境条件如低速高负荷下使用, 所以要求它具有较高的承载能力, 又要容易剪切.使用方法1)作成整体零件使用某些工程塑料如聚四氟乙烯、聚缩醛、聚甲醛、聚碳酸脂、聚酰胺、聚砜、聚酰亚胺、氯化聚醚、聚苯硫醚和聚对苯二甲酸酯等的摩擦系数较低, 成形加工性和化学稳定性好, 电绝缘性优良, 抗冲击能力强, 可以制成整体零部件, 若采纳环璃纤维、金属纤维、石墨纤维、硼纤维等对这些塑料增强, 综合性能更好, 使用得较多的有齿轮、轴承、导轨、凸轮、滚动轴承坚持架等.2)作成各种覆盖膜来使用通过物理方法将固体润滑剂施加到摩擦界面或概况, 使之成为具有一定自润滑性能的干膜, 这是较经常使用的方法之一.成膜的方法很多, 各种固体润滑剂可通过溅射、电泳堆积、等离子喷镀、离子镀、电镀、粘结剂粘结、化学生成、挤压、浸渍、滚涂等方法来成膜.3)制成复合或组合资料使用所谓复合(组合)资料, 是指由两种或两种以上的资料组合或复合起来使用的资料系统.这些资料的物理、化学性质以及形状都是分歧的, 而且是互不成溶的.组合或复合的最终目的是要获得种性能更优越的新资料, 一般都称为复合资料.4)作为固体润滑粉末使用将固体润滑粉末(如MoS2)以适量添加到润滑油或润滑脂中, 可提高润滑油脂的承载能力及改善边办润滑状态等, 如MoS2油剂、MoS2油膏、MoS2润滑脂及MoS2水剂等.经常使用资料1)二硫化钼(1)低摩擦特性.(2)高承载能力.(3)良好的热稳定性(4)强的化学稳定性(5)抗辐照性(6)耐高真空性能2)石墨石墨在摩擦状态下, 能沿着晶体层间滑移, 并沿着摩擦方向定向.石墨与钢、铬和橡胶等的概况有良好的粘附能力, 因此, 在一般条件下, 石墨是一种优良的润滑剂.可是, 当吸附膜解吸后, 石墨的摩擦磨损性能会变坏.所以, 一般倾向于在氧化的钢或铜的概况上以石墨作润滑剂.3)氟化石墨与石墨或二硫化钼相比, 它的耐磨性好, 这是由于氟碳键的结合能较强所致.层与层之间的距离比石墨年夜很多, 因此更容易在层间发生剪切.由于氟的引入, 使它在高温、高速、高负荷条件下的性能优于石墨或二硫化钼, 改善了石墨在没有水气条件下的润滑性能.4)氮化硼氮化硼是一种新型陶瓷资料, 高温、高压下可烧结而成.氮化硼的密度为2.27g/cm3, 熔点为3100~3300℃;莫氏硬度为2;在空气中摩擦系数为0.2, 而在真空中为0.3;在空气中热安宁性为700°C, 而在真空中为1587°C.它耐腐蚀, 电绝缘性很好, 比电阻年夜于10-6Ω.cm;压缩强度为170MPa;在c轴方向上的热膨胀系数为41×10-6/℃而在d轴方向上为-2.3×10-6;在氧化气氛下最高使用温度为900℃, 而在非活性还原气氛下可达2800℃, 但在常温下润滑性能较差, 故常与氟化石墨、石墨与二硫化钼混合用作高温润滑剂, 将氮化硼粉末分散在油中或水中可以作为拉丝或压制成形的润滑剂, 也可用作高温炉滑动零件的润滑剂, 氮化硼的烧结体可用作具有自润滑性能的轴承、滑动零件的资料.5)氮化硅氮化硅属于六方晶系, 是一种陶瓷资料, 不具备石墨那样的层状构造, 也没有氧化铅那样的塑性流动性, 由于粒子硬度高, 所以在粉末状态不具有润滑性.但其成形体概况经过适当精加工, 由于与其接触的微凸体点数减少可出现出低摩擦系数.据研究结果称, 概况精加工至0.05~0.025μm时, 摩擦系数可达0.01.氮化硅的而磨性因环境气氛、负荷、速度等条件及概况粗拙度分歧而变动.在干摩擦条件下耐磨性良好.6)聚四氟乙烯聚四氟乙烯有很好的化学安宁性和热稳定性.在高温下与浓酸、浓碱、强氧化剂均不发生反应, 即使在王水中煮沸, 其重量及性能都没有变动.而且它在很宽的温度范围和几乎所有的环境气氛下, 都能坚持良好化学安宁性、热稳定性以及润滑性.聚四氟乙烯具有各向异性的特性, 在滑动摩擦条件下, 也能发生良好的定向.它的摩擦系数比石墨、MoS2都低.一般聚四氟乙烯对钢的摩擦系数常引用为0.04, 在高负荷条件下, 摩擦系数会降低到0.016.7)尼龙尼龙的摩擦系数随负荷的增加而降低, 在高负荷条件下, 摩擦系数可以降至0.1~0.15左右;在摩擦概况存在有油或水时, 摩擦系数有更年夜的下降趋势.尼龙的摩擦系数还随着速度的增加或概况温度的升高而下降.尼龙的耐磨损性好, 特别是在有年夜量灰尘、泥砂的环境中, 它所暗示出来的耐磨损性是其他塑料无法与之相比的.在摩擦概况上有泥砂、灰尘或其他硬质类资料存在时, 尼龙的耐磨性比轴承钢、铸铁甚至比经淬火概况镀铭的碳钢还要好.在应用尼龙资料时, 要特别注意选择与其相互对摩的资料.在摩擦界面有硬质微粒存在时, 尼龙的耐磨损性是一般钢材不能与之相比的.如用尼龙轴瓦取代表铜轴瓦时, 被磨损的是轴, 轴是不容易更换零件, 它被磨损后会带来严重后果.尼龙的缺点是:吸潮性强、吸水性年夜、尺寸稳定性差, 这在铸型尼龙暗示得更为突出.尼龙的热传导系数小, 热膨胀系数年夜, 加之摩擦系数也不算低, 因此最好用于有油至少是少油润滑和有特殊冷却装置的条件下.8)聚甲醛聚甲醛是一种不透明乳白色的结晶性线型聚合物, 具有良好的综合性和差色性的高熔点、高结晶性的热塑性工程塑料, 是塑料中力学性能与金属较为接近的品种之一, 它的尺寸稳定性好, 耐水、耐冲击、耐油、耐化学药品及耐磨性等都非常优良.它的摩擦系数和磨耗量较低, 适用于长期经受摩擦滑动的部件,如机床导轨.在运动部件中使用时不需使用润滑剂, 具有优良的自润滑作用.9)聚酰亚胺均苯型聚酰亚胺的长期使用温度为260°C, 具有优良的耐摩擦、耐磨损性能和尺寸稳定性.它具有优良的耐油和耐有机溶剂性, 能耐一般的酸, 但在浓硫酸和发烟硝酸等强氧化剂作用下会发生氧化降解, 在高温下仍具有优良的介电性能.但它不耐碱, 本钱也较高.它在惰性介质中, 在高负荷和高速下的磨损量极小.10)聚对羟基苯甲酸酯聚对羟基苯甲酸酯是全芳香族的聚酯树脂.分子结构是直链状的线性分子, 但结晶度很高(年夜于90%), 使它难以熔融流动, 因而具有热固性树脂的成型特性.它与金属的性能接近, 是目前塑料中热导率和空气中的热稳定性最高的品种, 在高温下还出现与金属相似的非粘性流动.它是一种摩擦系数极低的自润滑资料, 摩擦系数可到达0.005, 甚至比用润滑油、脂润滑时的还低.它可作为耐腐蚀泵、超音速飞机外壳钛合金的涂层资料.但其热塑成型较为因难, 需用高速高能锻成型, 或是采纳等离子喷涂及一般金属加工方法加工.11)软金属金、银、锡、铅、镁、铟等软金属可作为固体润滑剂使用.软金属可以独自或是和其他润滑剂一起使用.创作时间:二零二一年六月三十日创作时间:二零二一年六月三十日。
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自润滑涂层摩擦系数
自润滑涂层是一种具有特殊润滑功能的表面涂层,能够减少摩擦
系数,提高摩擦性能。
它被广泛应用于机械设备、汽车、航空航天、
电子产品等领域,可以显著提升材料的耐磨性、降低能源消耗、延长
使用寿命。
在传统的机械系统中,金属与金属之间的直接接触会产生摩擦力
和磨损。
为了减少摩擦力和降低磨损,人们通常会在金属件的表面涂
上一层润滑油或润滑脂。
然而,这种方式需要经常添加和更换润滑剂,而且在高温、高压和恶劣环境下,润滑剂很容易流失或失效。
因此,
研发一种具有自润滑功能的表面涂层成为了科学家们的研究方向。
自润滑涂层通常由两部分组成:基体材料和润滑剂。
基体材料可
以是金属、陶瓷、高分子材料等,而润滑剂则可以是润滑油、润滑脂、固体润滑剂等。
这两部分相互作用,形成了一种具有自润滑功能的复
合材料。
自润滑涂层的润滑机制有几种。
最常见的是凝聚膜润滑机制,润
滑剂在摩擦过程中会被基体材料吸附,形成一个薄膜来减少金属间的
直接接触。
这个薄膜可以起到润滑和减小摩擦系数的作用。
其次是固
体杂化物润滑机制,润滑剂和基体材料可以形成化学反应生成一种具
有润滑功能的化合物。
还有一种是表面摩擦熔化润滑机制,润滑剂在
摩擦热的作用下熔化,形成一个液体层来减少金属间的直接接触。
自润滑涂层的摩擦系数通常会比传统润滑剂低。
在摩擦过程中,
润滑剂可以填充摩擦表面的微观凹陷,形成一种平滑的表面,减少摩
擦力的产生。
此外,润滑剂还可以降低摩擦面的接触压力,减小摩擦
系数。
因此,自润滑涂层可以显著降低机械系统的能源消耗,提高运
行效率。
自润滑涂层的应用范围十分广泛。
在汽车行业,自润滑涂层可以
应用于发动机活塞环、发动机曲轴、减速器齿轮等部件上,以减少零
部件之间的摩擦和磨损,提高汽车的可靠性和寿命。
在航空航天领域,自润滑涂层可以用于飞机发动机、涡轮机组件等高温高压环境下的摩
擦面,保证设备的正常运行。
在电子产品中,自润滑涂层可以应用于
移动机构、滑动连接件等部位,提高产品的使用寿命和稳定性。
虽然自润滑涂层在提高材料摩擦性能方面具有很大的潜力,但是
目前还存在一些挑战和难题。
首先是润滑剂的选择和合成。
不同的工
作条件和材料要求不同的润滑剂,因此需要根据具体的应用场景来选
择和合成合适的润滑剂。
其次是涂层的制备和加工技术。
自润滑涂层
的制备要求高温高压等特殊条件,涂层的薄膜厚度和均匀性也是制备
过程中需要考虑的因素。
此外,自润滑涂层的稳定性和耐久性也是需
要研究的问题。
总的来说,自润滑涂层是一种能够减少摩擦系数、提高摩擦性能
的表面涂层。
它具有广泛的应用前景,在机械设备、汽车、航空航天、电子产品等领域有着重要的作用。
随着科学技术的不断进步,自润滑
涂层的研究和应用将会得到进一步的发展和推广。