钒酸银对镍基复合镀层室温高温摩擦学性能的影响(2)

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2.5检测与表征13

2.5.1形貌表征13

2.5.2物相表征13

3结果与分析14

3.1钒酸银颗粒的表征14

3.2复合镀层的检测与表征..14

3.2.1复合镀层形貌分析.14

3.2.2复合镀层物相分析15

3.2.3磨痕形貌分析..16

3.3摩擦试验结果分析20

3.4摩擦润滑机理分析22

结论..24

致谢..25

参考文献26
1绪论 1.1引言随着现代工业技术的发展，对机械工业产品的耐磨性的要求也越来越高，尤其是机械设备的零部件，如导轨、轴、齿轮、轴承等[1] 。在大部分机械运作中，摩擦磨损是会给材料和能源带来损伤和浪费的，它们增加功率消耗，损害器械表面，同时磨损的磨粒污染工件。金属的磨损是各种摩擦机理一起作用的一种复杂的机械过程，通常采用材料的表面硬化和减小摩擦系数来提高材料耐磨性，表面渗碳、渗铬等技术由于前期设备投入较大而限制了其应用范围，激光表面技术虽然在处理工件表面具有好的效果，但是成本高、生产效率不高，故不能被生产所采用。润滑剂是减少摩擦和磨损简便又有效的方法，从润滑剂的形式大体可分为固体润滑剂和液体润滑剂，其中供给液体润滑剂需要较大体积的设备和足够的动力，维持压力和安全保护的设施，并且，很多特殊工况中，譬如高低温、高真空、强辐射等，液体油膜会被破坏，以致丧失润滑能力。反观固体润滑剂则不会这样，其适用于各种特殊和恶劣的工作环境，并且由于其重量轻、体积小，不用像液体润滑剂需要密封储存罐和供液系统，并且固体润滑剂时效变化小，省去了维护保养的工作量和费用。所以固体润滑剂在航空航天，核能源领域都有极其重要的地位，为军工机械的可靠稳定提供了基础，研究新型经济的固体润滑剂和改善润滑剂的润滑效果在国内外越来越受到重视。
1.2固体润滑剂概述
1.2.1 固体润滑剂固体润滑剂的使用已经有很长的历史，，通常以以下几种方式发挥其作用，一种是将固体粉末直接涂抹于摩擦表面，通常使用低摩擦系数的 MoS2、WS2、CaF2等作为涂层，在摩擦副受到剪切应力作用下发生相对运动过程中，涂层中的固体润滑剂在摩擦副表面形成转移膜，使摩擦发生在转移膜和润滑膜之间以及固体润滑剂内部，从而达到减小摩擦、阻止粘结、减少磨损的目的[2] ；一种是用无机和有机粘结剂粘结于摩擦表面，通常是将固体润滑剂添加在润滑脂或润滑油膏中，在高温高压的工作环境下，油膜受到破坏，此时固体润滑剂发挥作用，能减少摩擦磨损，提高承载能力，增强耐热性等效果；还有一种是将固体润滑剂用物理或者化学方法镀覆于摩擦表面. 许多物质都运用在了固体润滑剂中，譬如，金属主要是软金属，有钡、银、铅、锡，通常将软金属粉末制成合金材料，或用电镀的方法镀在摩擦表面，形成固体润滑膜。如宇宙飞船上的太阳能集流环，仅需要镀上一层0.6微米的厚的银膜，就可以工作；金属化合物，如氧化物、卤化物、磷酸盐、硫酸盐等，尤其在高温条件下，润滑效果很好；无机物类，有石墨、滑石、云母、氮化硼等，；有机物也很多，典型的有塑料、树脂、醇、固体脂肪酸等，固体润滑剂具有许多优良的特性，首先它的宽温性使它可以在比其他液体润滑剂更广的温度范围内有效地工作，一般其使用温度上限在 1200℃，下限在负 270℃左右。如，在超低温环境下，液氧输送泵中滚动轴承，超导仪器设备，超导输电的传动等的润滑都离不开固体润滑剂的宽温性；固体润滑剂还可以在高真空，强辐射，高速等不宜使用液态润滑剂的特殊工况下使用，例如在金属的切削加工中源Z自-优尔+文/论^文]网[www.youerw.com，刀具与工件相对运动，产生剧烈摩擦，造成接触区处于高温高压环境下，长时间作用下，刀具磨损钝化，液体润滑剂会流失和失效，使切削无法进行，而涂镀于刀具表面的固体润滑剂由于它的层状结构和粘结能力，在摩擦副表面形成转移膜，则可起到提高润滑效果，降低切削温度，减少磨损，延长刀具寿命。提高加工表面质量的作用；再者，固体润滑剂是一种软化的，滴落温度较宽的材料，可以按照各种不同设备的需要制成各种形状，极大方便了使用；从成本和生产上来讲，固体润滑剂原料来源丰富充足，成型简便，易于制作，包装运输方便，可以大批量的生产和大范围的推广使用。但是，固体润滑剂依然存在着一些不足，它们一般热传导困难，摩擦部件的温度容易升高，会产生磨屑污染接触面，有些时候相比于液体润滑剂，会产生额外的噪音和振动，同时不具备或很少具有自行修补性等。