一、HIP Si_3N_4/GCr15干摩擦及水润滑机理研究（论文文献综述）
隋阳宏[1]（2021）在《干摩擦下PTFE保持架对Si3N4全陶瓷轴承润滑作用分析》文中指出在某些极端工况下,轴承由于润滑不足或失效,常常会引起乏油润滑甚至干摩擦。作为我国工业和国防重大装备的核心基础零件,保证轴承在干摩擦工况下稳定服役,是亟待攻克的“卡脖子”技术。热等静压氮化硅（HIPSN）全陶瓷轴承具有耐高低温、耐腐蚀、耐磨损、重量轻、精度保持性好、寿命长等优异性能,是未来轴承发展的重点方向。但是全陶瓷轴承长时间服役在干摩擦工况下,导致全陶瓷轴承磨损严重,精度和寿命大大缩短,因此需要考虑引入固体润滑材料。聚四氟乙烯（PTFE）具有耐低温、自润滑、易加工等优异性能,是为全陶瓷轴承提供润滑的极佳材料。本文以PTFE保持架全陶瓷轴承为研究对象,以解决干摩擦工况下轴承润滑为出发点,研究干摩擦下PTFE保持架对全陶瓷轴承的减磨润滑作用。具体内容如下:（1）建立了6009全陶瓷轴承模型,并将模型导入ADAMS中进行动力学仿真分析。通过理论计算与仿真结果相比较,验证了全陶瓷轴承模型的正确性。考虑实际工作场合,给轴承赋予不同的转速和径向载荷,计算出全陶瓷轴承球与保持架之间的作用力。（2）利用摩擦磨损实验机展开Si3N4与PTFE的摩擦磨损实验,测出摩擦副间的摩擦系数、磨损率,通过扫描电镜（SEM）观察对磨表面形貌。总结出载荷、转速等工况对摩擦系数和磨损率的影响规律,分析PTFE减磨润滑机理。（3）进行了Si3N4粉末润滑实验,通过在Si3N4摩擦副间引入PTFE粉末的方式进行润滑,模拟保持架在摩擦过程中产生的微粉对轴承的润滑作用。通过与干摩擦、水润滑的对比实验说明PTFE粉末润滑的介入性和减磨作用,并探讨不同载荷下表面转移膜生成质量对摩擦系数的影响规律。（4）在轴承寿命强化实验机上开展PTFE保持架与胶木保持架全陶瓷轴承对比实验,通过对比服役过程温升与均方根值的变化,验证干摩擦工况下PTFE保持架对全陶瓷轴承的减磨润滑作用。通过开展一系列摩擦磨损实验,结合PTFE保持架在干摩擦工况下的服役性能对比,阐明了PTFE对全陶瓷轴承内部各零部件间的减磨润滑作用,可以通过PTFE保持架对干摩擦工况下的全陶瓷轴承提供润滑。
李金鹏[2]（2021）在《聚合物刷的成膜特性和润滑机理的实验研究》文中认为由经典的润滑理论可知:纯水极低的黏度和黏压系数导致其在较低的速度下难以形成有效润滑膜,从而限制了水基润滑在工业领域的广泛应用。受天然滑液关节微观结构和润滑机制的启发,科学家们发现水润滑环境下表面接枝聚合物刷的摩擦副表面却可以获得优异的润滑性能。由此,自上世纪90年代以来国内外学者对聚合物刷的摩擦学性能开展了一系列有价值的研究工作。遗憾的是,至今为止聚合物刷的水润滑机理尚未形成统一的定论,且绝大多数的研究集中在边界和混合润滑状态下,极少的研究工作关注流体动压介入下的水润滑机理。基于此,本文提出利用光干涉测量技术在更接近实际工况的球-盘式纳米薄膜测量装置上开展聚合物刷水润滑机理的研究工作,重点考察接触区内聚合物刷的成膜特性,通过测量不同卷吸速度下水膜的厚度和摩擦系数,探讨流体动压效应介入下的聚合物刷的水润滑机理,主要的研究工作如下所示:（1）通过表面引发聚合技术（以下简称SI-ATRP）在钢球和玻璃盘表面接枝了亲水性的聚合物刷聚3-磺酸丙基甲基丙烯酸钾盐（以下简称聚合物刷PSPMA）,在较低卷吸速度下（流体动压效应可忽略不计）,利用红绿双色激光干涉法原位观测了接触区内聚合物刷PSPMA形成水膜的过程（0～240 s）,观察到随着时间的推移水膜的形状由初始的圆形发生了沿着卷吸速度方向呈现有规则分布的改变,推测受限空间内聚合物链捕获的自由水分子的取向性发生变化,即由开始的各向同性逐渐变得沿着卷吸速度方向有序,证实了接触区内形成的稳定的润滑薄膜是由聚合物刷的水合效应促成的;（2）通过控制卷吸速度的连续变化（1～512 mm/s）条件下实现了从薄膜润滑到接近弹性流体润滑状态的转变,光干涉测量结果表明:低卷吸速度低于16 mm/s时发现膜厚与速度无关,膜厚值约为30～40 nm被视为处于薄膜润滑状态,此时流体润滑动压作用可忽略不计,聚合物刷的水合效应对接触区内有效水膜的建立占绝对主导作用;随着速度增加至32 mm/s后膜厚与速度几乎呈现线性增长,且膜厚测量值要远高于Hook公式的预测值,这意味着在流体动压润滑作用介入下聚合物刷表现出了令人惊喜的润滑增强作用,而非水合效应和流体动压效应的简单叠加;（3）为进一步印证聚合物刷的水合效应是形成有效水膜的核心要素,在氧化锆陶瓷球和玻璃盘上接枝了疏水性聚合物刷-聚甲基丙烯酸月桂脂（以下简称聚合物刷PLMA）,对比聚合物刷PSPMA和PLMA的实验结果表明:因聚合物刷PLMA不能发生水合作用而难以支撑外界载荷表现出了较差的成膜特性,在流体动压效应介入下并未获得像PSPMA那样优异的润滑性能;即使随着滑滚比SRR的增加PLMA依然呈现出了稳定且较低的摩擦系数,即在大滑滚比下减摩性能明显优于PSPMA,推断是在较低速度、较低滑滚比下,接枝疏水性聚合物刷PLMA接触区内的小水滴承担起轴承“滚珠”的作用,这种“滚珠”起到了承载作用,极大程度上减少了接触区的摩擦;（4）基于聚合物刷聚甲基丙烯酰氧乙基二甲基氯化铵（以下简称聚合物刷PMETAC）能对外界刺激作出相应响应的特性,选用十二烷基苯磺酸钠溶液对接枝在运动表面的聚合物刷PMETAC进行改性,令其从亲水状态转变为疏水状态。实验结果表明改性前的摩擦系数和膜厚均高于改性后的,初步证实了通过表面改性方法可以调控其润滑性能。本研究工作明确了聚合物刷的“水合效应”是获得优异的水润滑性能的关键要素;发现在流体动压效应介入下聚合物刷呈现出了令人惊喜的润滑增强效应;并初步实现了通过表面改性方法改变聚合物刷的水合程度来调控其润滑性能,这一基础理论研究不但能实现高效节能从而保护和改善人类赖以生存的自然环境,而且有助于深入理解生物体的润滑机理,对指导设计和发展仿生润滑材料都具有理论和现实意义。
郭鹏飞[3]（2019）在《类金刚石薄膜在水基环境中的摩擦学行为研究》文中认为随着全球气候的恶化,不可再生能源的日益短缺,人们的环境保护意识日益增强,以绿色环保、廉价易得的水作为润滑介质,开发新型水基润滑剂来减小甚至消除摩擦具有重要意义,也将为世界各国带来巨大的环境和经济福祉。然而,由于水本身的粘度和压黏系数都非常低,导致边界润滑状态时润滑不足,实现流体动力润滑更加困难,水与金属部件的化学反应还将导致金属的腐蚀问题。本论文通过磁控溅射技术在304不锈钢材料表面沉积了类金刚石碳基薄膜（diamond-like carbon films,DLC films）、合成了二氧化硅/氧化石墨烯纳米复合材料和黑磷/氧化石墨烯纳米复合材料作为水基润滑添加剂,探讨了DLC薄膜在纯水环境和纳米材料添加剂环境中的摩擦学行为及其协同润滑机理,研究结果表明:（1）对于在粗糙不锈钢钢片上沉积的DLC薄膜,其表面粗糙度将对水环境下的摩擦学行为产生影响。表面光滑的DLC薄膜与氮化硅在水环境下对摩时摩擦系数不稳定,表面粗糙的DLC薄膜反而显示出了非常稳定的低摩擦系数,并且具有较长的寿命。研究发现粗糙DLC薄膜优异的摩擦学性能归因于边界润滑时摩擦化学反应产生的保护性润滑膜。（2）通过化学接枝合成了二氧化硅/氧化石墨烯纳米复合材料,该复合材料完美继承了二维层状纳米材料氧化石墨烯与零维纳米颗粒二氧化硅的优势,作为水基添加剂时发挥出了混合维度纳米复合材料的优异润滑性能,在高接触压力下除了产生非常低的摩擦系数外,磨痕特别是对偶球的磨损率大幅度降低,同时还保护了沉积在钢基底上的DLC薄膜免受撕裂。氧化石墨烯纳米片优异的力学性能和二氧化硅纳米颗粒的微观滚珠效应是其润滑和抗磨作用的主要机制。（3）采用改进的液相剥离法合成的二维层状纳米材料黑磷成功地与二维层状纳米材料氧化石墨烯通过自组装法合成了黑磷/氧化石墨烯纳米复合材料。当该二维层状纳米复合材料作为水基添加剂时,与单一的黑磷和氧化石墨烯相比,表现出了优越的润滑性能。该亲水化纳米复合材料表面吸附和层间渗入的水分子和微观二维层状异质结构使层间剪切力显着降低,从而导致了DLC在水环境中的低摩擦行为。
许永坤[4]（2018）在《海水环境下聚合物—不锈钢对偶摩擦界面行为》文中提出用海水来代替润滑油一方面成本低廉、循环利用、安全可靠,另一方面可以避免润滑油泄露带来的污染。这使得海水成为最具前景的润滑介质。聚合物基复合材料由于具有比重小、强度高、耐腐蚀等优良的特性正逐步代替一些金属材料制造运动部件,获得了越来越广泛的应用。本文研究了聚苯硫醚及聚醚醚酮基复合材料在海水润滑条件下的摩擦磨损和界面的摩擦腐蚀特性,为聚合物基复合材料在水利水电、航运、海洋作业机械以及如何提高服役寿命等方面的应用提供了重要的理论和实验依据。论文的主要工作和研究结论如下:采用MRH-3型摩擦试验机,对偶全浸泡在海水中,考察了聚苯硫醚复合材料的摩擦磨损性能,综合分析了载荷对聚苯硫醚基复合材料摩擦磨损性能的影响。研究结果表明,50 N-200 N的载荷下,向PPS基体材料添加BN或SiC纳米颗粒显着提高复合材料的摩擦学性能。相比于BN纳米颗粒,SiC纳米颗粒的添加帮助PPS复合材料具有更低的摩擦系数和更好的耐磨损性能。添加Si3N4纳米颗粒对载荷为50 N和100 N条件下的PPS复合材料的摩擦学性能在起着消极的作用。相反,在载荷为200N的条件下Si3N4纳米颗粒大大降低了PPS的摩擦磨损。当聚合物的纳米颗粒被释放到摩擦界面时,摩擦化学产物（例如二氧化硅凝胶）会分布在摩擦膜中并起到润滑作用。我们认为水解产物不仅可以提高摩擦膜的承载能力并且具有良好的边界润滑效果。采用MFT-EC-4000往复摩擦腐蚀试验机,对偶全浸泡在海水中,考察了聚醚醚酮基复合材料的摩擦腐蚀特性。研究结果表明,采用h-BN纳米粒子和SCF增强PEEK可以有效的提高其耐磨性能。在不同的电化学摩擦环境下,相比于PEEK/SCF,PEEK/SCF/h-BN与不锈钢发生滑动时表现出更加优异的耐摩擦腐蚀性能。证明了h-BN的水解反应,并在钢表面上的形成的边界膜中发现反应产物（H3BO3和B2O3）的存在。具有层状结构的H3BO3和B2O3可以增强钢表面转移膜的弹性从而抵抗摩擦过程中的切向应力。因此,钢表面形成具有承载能力的边界膜覆盖对于摩擦对偶间的边界润滑和强化不锈钢表面的钝化具有及其重要的作用。
刘德双[5]（2018）在《1,3-二酮用于精密润滑的研究》文中研究指明随着先进加工制造技术的迅猛发展,机械设备的微型化和精密化已成为现代工业的重要趋势,而这也为润滑技术在微观尺度上的应用提出了新的挑战。为了保证传动部件的高精度、高灵敏度、长寿命等性能,精密润滑通常需要最大程度地减小摩擦;同时,受器件尺寸的限制,精密润滑用油量小而补油周期长,需要润滑油具有良好的抗流散性能以保证不会因乏油而导致润滑失效。1,3-二酮是近年来发现的新型合成润滑材料,它可以在钢铁表面实现摩擦系数低于0.01的超滑状态。作为一种低黏度润滑油,它特别适用于低载、高速和对低摩擦系数要求极高的应用场合,因此,1,3-二酮在精密润滑领域有着很好的应用前景。目前,对于1,3-二酮的研究工作主要集中超滑机理方面,通过线性往复摩擦实验,发现了摩擦化学作用使其润滑状态发生了转变。然而,运动形式、运动速度、接触压及摩擦副材质等都对润滑有着重要的影响,因此文中在更复杂工况条件下系统性地研究它的润滑规律;另一方面,考虑到精密润滑中润滑油在长期工作下的流散问题,同时研究了1,3-二酮的抗流散性和润滑稳定性。为研究1,3-二酮在多工况条件下的润滑规律,通过摩擦实验,证实了1,3-二酮在往复和旋转两种运动方式都可以实现超滑;而在各速度梯度下的实验结果显示,1,3-二酮的超滑状态处于边界润滑与流体润滑之间,且与同黏度的PAO基础油相比,1,3-二酮在更宽的速度范围内具有更低的摩擦系数;此外,通过对比摩擦化学跑合和机械抛光跑合,发现同曲表面的形成和接触压的降低是实现超滑的必要条件,同时1,3-二酮在铁表面的化学吸附也是影响超滑的重要因素;最后,钢球-蓝宝石盘的摩擦实验证明,当摩擦副中只要有一个铁基材料,1,3-二酮就可以实现超滑。针对1,3-二酮的抗流散性研究,通过理论计算发现,与相同低黏度的PAO基础油和长城精密润滑油相比,1,3-二酮的表面张力更大,同时其化学吸附作用会降低铁的表面能,因此,其流散系数更低,即抗流散性能更好。为证实这一结果,通过旋转摩擦进行润滑稳定性实验。结果表明,在强离心力的作用下,参比油都因流散而引起乏油直至润滑失效;而1,3-二酮在长期运行下仍能很好地保存在摩擦接触区,说明其不仅具有极低的摩擦系数,且超滑性能可保持长期稳定,很有潜力应用于精密润滑。
任杰[6]（2018）在《原位转化碳纤维增韧氧化铝复合材料的摩擦学性能研究》文中指出氧化铝陶瓷,由于原子之间是以离子键和共价键结合,因此具有硬度高、抗压强度高、弹性模量高等优异的机械性能,以及出色的热稳定性和化学稳定性,加之其低廉的价格使得氧化铝陶瓷成为应用最广泛、最具潜力的耐磨陶瓷。氧化铝陶瓷现已被用于制造耐磨陶瓷衬板、密封件、喷嘴、轴承、阀门、管道、高速切削刀具、模具等耐磨件。但是,氧化铝陶瓷的化学结构也造成其内部可动滑移系较少,位错移动阻力大,缺乏塑形变形能力。在受到外部应力作用时,一旦裂纹扩展,氧化铝陶瓷难以有效通过塑形变形吸收裂纹扩展能,造成其对裂纹十分敏感,表现出脆性材料特征。这限制了氧化铝陶瓷的耐磨性最大程度的发挥,也影响了它的使用安全性和可靠性。同时,氧化铝陶瓷固有的塑形变形能力差的特点,也导致它与其它材料对摩时,如果润滑不良,表层材料容易发生脆性剥落。这些剥落的颗粒残留在对摩副之间,会阻碍对摩副相对运动,造成摩擦损耗增加。碳纤维是一种由乱层石墨构成的纤维,常用作自润滑材料,同时,短切纤维增韧陶瓷是一种有效的提高陶瓷断裂韧性的方法。本文对一种新型复合材料-原位转化碳纤维增韧氧化铝(in-situ Cf/Al2O3)复合材料进行了研究。该复合材料采用了一种创新性的制备方法,即使用聚丙烯腈预氧化纤维作为先驱纤维,在氧化铝热压烧结过程中,先驱纤维同时原位转化成碳纤维,起到增韧氧化铝基体的作用。采用此种方法制备的复合材料不仅克服了混料过程中成品碳纤维易损伤断裂的问题,并且简化了制备工艺,降低了制备成本。所制备的in-situ Cf/Al2O3复合材料的断裂韧性和抗弯分别达6.3MPa·m1/2和347.88MPa,相比于商用纯氧化铝陶瓷分别提高了50%和17%。陶瓷及陶瓷基复合材料的摩擦磨损性能与其断裂韧性密切相关。因此本文对in-situ Cf/Al2O3复合材料的摩擦学性能进行了多方面系统深入的研究,研究结果为in-situ Cf/Al2O3复合材料的实际应用提供了指导和实验依据,有利于促进该新型复合材料的推广使用。材料的摩擦磨损性能与其显微组织密切相关。本文首先提出了制备in-situ Cf/Al2O3复合材料的改进工艺,以解决纤维团聚和纤维与基体结合不佳的问题。同时也制备了外加碳纤维增韧氧化铝（Cf/Al2O3）复合材料以及不加任何纤维的热压烧结纯氧化铝（H-Al2O3）陶瓷做为对比材料。重点研究了in-situ Cf/Al2O3复合材料在不同润滑剂下的滑动摩擦磨损性能、自润滑性能,以及纤维取向对in-situ Cf/Al2O3复合材料的滑动摩擦磨损性能和冲蚀性能的影响及机理。得到了以下结果:1.In-situ Cf/Al2O3复合材料显微组织的改善:通过采用液体搅拌法使聚丙烯腈预氧化纤维束快速、高效分散成丝状,同时在液体中加入钙镁硅系助熔剂,让纤维与助熔剂预先混合,使得助熔剂更好的填充纤维与氧化铝基体的界面,提高界面强度和致密度。并且选用2000目（5.2μm）氧化铝粉末替代1000目（12.5μm）氧化铝粉末。实验结果表明:采用改进工艺制备的in-situ Cf/Al2O3复合材料,纤维分布均匀、氧化铝基体晶粒细化,且与基体结合良好。材料密度提高了约2%,硬度提高了约10%,而且断裂韧性的波动范围缩小了50%。2.不同润滑剂下in-situ Cf/Al2O3复合材料的滑动摩擦磨损性能:以40Cr钢和商用纯氧化铝（C-Al2O3）陶瓷作为对比试样。润滑剂为聚α烯烃（PAO）润滑油和由多壁碳纳米管（MWCNTs）作为稠化剂,PAO润滑油作为基础油构成的PAO+CNT新型润滑脂。试验采用环块对摩方式,对摩环为GCr15钢。试验载荷分别为220N和520N。实验结果表明:在PAO油和PAO+CNT脂润滑下,in-situ Cf/Al2O3复合材料的耐磨性至少是40Cr钢的10倍,是C-Al2O3陶瓷的1.8倍。40Cr钢的磨损机理为犁沟和局部塑形变形,而C-Al2O3陶瓷和in-situ Cf/Al2O3复合材料的磨损机理是脆性剥落。由于原位转化碳纤维有效增韧了氧化铝基体,减少了in-situ Cf/Al2O3复合材料的脆性剥落,因此in-situ Cf/Al2O3复合材料具有最低的磨损率。相比于PAO润滑油,PAO+CNT脂润滑效果更佳,in-situ Cf/Al2O3复合材料在脂润滑下的磨损率是在油润滑下的1/3-2/3。3.In-situ Cf/Al2O3复合材料的自润滑性:以C-Al2O3陶瓷和外加碳纤维增韧氧化铝（Cf/Al2O3）复合材料为对比材料,研究了in-situ Cf/Al2O3复合材料在干摩擦以及不同润滑条件下的自润滑性能。试验采用球盘对摩方式,对摩球是Si3N4陶瓷,最大赫兹压力为1.5GPa。实验结果表明:在干摩擦和水润滑情况下,原位转化碳纤维起到了明显的减摩作用。随着对摩时间增加,在干摩擦条件下,in-situ Cf/Al2O3复合材料的摩擦系数从0.45降到了0.39;在水润滑条件下,in-situ Cf/Al2O3复合材料的摩擦系数在0.15-0.2范围内波动,都低于C-Al2O3陶瓷的摩擦系数（干摩擦约为0.52;水润滑约0.35）。然而,在PAO油和PAO+CNT脂润滑下,由于润滑油和脂具有较好的润滑效果,碳纤维未表现出减摩和降磨的效果。在干摩擦和水润滑下,原位转化碳纤维的形成使in-situ Cf/Al2O3复合材料表现出较低的摩擦系数,在摩擦过程中碳纤维发生磨损并且在对摩副之间形成了具有润滑性的石墨转移膜,从而起到减摩作用。而且,原位转化碳纤维也起到了增韧氧化铝基体的作用,使氧化铝脆性剥落减轻,磨损表面较光滑平整。由此建立了in-situ Cf/Al2O3复合材料干摩擦滑动磨损物理模型。In-situ Cf/Al2O3复合材料具有可与Cf/Al2O3复合材料相媲美的减摩性能,且耐磨性能更好。这归因于in-situ Cf/Al2O3复合材料中原位生成的碳纤维,以及该碳纤维与氧化铝基体之间良好的界面结合。4.纤维取向对in-situ Cf/Al2O3复合材料的滑动摩擦磨损性能的影响及机理分析:试验采用球盘对摩方式,对摩球是SiC陶瓷,最大赫兹压力为2.4GPa。实验结果表明:in-situ Cf/Al2O3复合材料的纤维取向与其滑动摩擦磨损性能没有明显关联。磨损机理均为氧化铝晶粒变形和局部脆性剥落。5.纤维取向对in-situ Cf/Al2O3复合材料的冲蚀性能的影响及机理分析:选用热压烧结纯氧化铝（H-Al2O3）陶瓷和外加碳纤维增韧氧化铝（Cf/Al2O3）复合材料为对比材料。具有约624m/s初始速度的水射流冲蚀试样时,纤维取向与in-situ Cf/Al2O3复合材料的耐冲蚀性能关系密切,即纤维垂直于表面分布有利于提高in-situ Cf/Al2O3复合材料的耐冲蚀性。为简化起见,下文将多数纤维平行于表面的平面记为P面,将多数纤维垂直于表面的平面记为N面。In-situ Cf/Al2O3复合材料的N面具有最佳的耐冲蚀性,其质量损失仅是它的P面的1/2,相比于H-Al2O3陶瓷,磨损量降低了15%-28%,相比于Cf/Al2O3复合材料的N面,磨损量减少了约21%。其原因是纤维拔出比纤维脱粘可以抵消更多的冲蚀能以及原位转化碳纤维与基体间良好的结合。然而,在浆体冲蚀试验中,在具有相同速度的水射流中混入石榴石磨料（供给量为20g/s）,并且水射流流量、最大冲击力均增加约100倍,喷嘴距离试样的工作距离缩短40mm的情况下,in-situ Cf/Al2O3复合材料的P面的质量损失是H-Al2O3陶瓷磨损量的6-10倍,而N面则出现严重的脆性断裂现象。高速浆体巨大的冲蚀能使纤维直接断裂或脱粘,纤维不能有效发挥增韧作用,而纤维与氧化铝基体为异质界面,结合强度弱于氧化铝的晶界和晶内强度,造成界面处成为易被冲蚀处,导致复合材料磨损量增大。随着冲蚀坑深度增加,冲蚀能降低,in-situ Cf/Al2O3复合材料的氧化铝基体的冲蚀机理由氧化铝晶粒变形、穿晶或沿晶断裂和局部氧化铝晶粒与石榴石磨料发生反应转变为以氧化铝晶粒变形和穿晶、沿晶断裂为主。本文的研究结果对in-situ Cf/Al2O3新型复合材料的合理使用和实际应用具有指导价值。为该新材料作为汽缸套、渣浆泵、密封件、输送管道等关键零部件提供了可行性分析和实验依据,也丰富发展了陶瓷基复合材料的摩擦学研究。
党兴武[7]（2017）在《基于35CrMo/GCr15摩擦副的疲劳磨损机理研究》文中提出疲劳磨损是一种重要的磨损机制,广泛存在于机械运动的多种磨损模式当中。抽油机横梁支撑轴与无内圈滚针轴承的滚针构成的35Cr Mo/GCr15摩擦副,在滚动和滑动中均存在疲劳磨损。本文针对35Cr Mo/GCr15摩擦副的疲劳磨损问题,根据剥层理论、接触理论和分形理论,采用往复滑动磨损试验、压缩疲劳试验和环块磨损试验和有限元法,分别从滑动磨损、塑性接触、微凸体碰撞和微凸体疲劳损伤层面,研究了35Cr Mo/GCr15摩擦副的磨损特性、接触力学行为、疲劳损伤,分析了疲劳磨损机理。主要研究成果如下:（1）采用往复滑动磨损试验,分析了磨损体积的影响因素,研究了35Cr Mo/GCr15摩擦副的滑动磨损机理和疲劳机制。往复滑动频率f和交互作用P×f对35Cr Mo块试样的磨损体积均有影响,其影响程度依次为载荷P（50.70%）、交互作用P×f（30.42%）往复滑动频率f（17.30%）。发现不同试验条件下,滑动磨损机理有所区别,剥层磨损在载荷与频率同时最大的试验条件时出现,粘着磨损、氧化磨损、磨粒磨损会同时出现;认为滑动磨损中的疲劳机制为应变疲劳和剥层磨损,其主要原因是接触表面层的塑性变形引起的材料裂纹萌生、扩展和断裂。（2）采用压缩疲劳试验和滑动磨损试验,分析了35Cr Mo块试样塑性接触面积Arp和塑性接触面积比率Arp/Ar与磨损量以及疲劳机制的关系。认为塑性接触面积比率的变化量δArp/Ar可以描述磨损量的变化,Arp/Ar变化越大,磨损量也越大。塑性接触面积的减少的原因是由材料的应变疲劳和剥层磨损引起的塑性变形区域材料剥落。（3）建立了微凸体接触和碰撞有限元模型,仿真模拟了35Cr Mo/GCr15摩擦副滑动磨损过程中微凸体的碰撞。分析了微凸体碰撞对完全弹性接触状态、弹塑性接触Ⅰ、Ⅱ区和完全塑性接触状态时微凸体的应力分布和应变分布。其中,当微凸体处于完全塑性接触状态时,微凸体等效塑性应变的峰值形成以接触中心为圆心的应变峰值环,应变峰值位于亚表层。微凸体碰撞使亚表层内剪切应力的大小、方向不断地发生变化,转变成疲劳载荷,从而使亚表层的材料萌生疲劳裂纹并扩展至表面,以薄片状被磨损掉,产生疲劳磨损。（4）分析了摩擦系数COF（Coefficient of Friction）对微凸体接触Von Mises应力、剪切应力和等效塑性应变的影响。摩擦系数对微凸体接触Von Mises应力因接触状态的不同而异,摩擦使接触表面和亚表层中的等效塑性应变随COF的增加而增加。摩擦系数COF使非完全塑性接触状态下接触表面和亚表层的τxy幅值随着COF的增加而增加。（5）模拟了不同接触状态下微凸体产生疲劳损伤的过程。在循环碰撞的作用下,处于非完全塑性接触变形状态的微凸体,其疲劳损伤同时从应变峰值环及环内接触区域开始产生;当微凸体处于完全塑性接触变形状态时,疲劳损伤首先从应变峰值环产生,然后向环内接触区域扩展。微凸体的疲劳失效都是从应变峰值环开始,然后向环内接触区域和环外扩展。随着塑性变形的增加,疲劳失效更加容易,环内接触区域中同时失效的材料增多,更容易断裂、剥落,形成剥层磨损。（6）分析了剪切应力τxy在微凸体的疲劳损伤过程中的特点,发现τxy在应变峰值环内,幅值变化,方向基本保持不变,在应变峰值环外,幅值和方向均发生变化,表现出疲劳应力的特点。
黄国栋[8]（2017）在《辐照及老化对超高分子量聚乙烯/氧化石墨烯复合材料力学和摩擦学性能的影响及其微观机理研究》文中研究表明超高分子量聚乙烯（Ultra High Molecular Weight Polyethylene,UHMWPE）具有优良的化学稳定性、生物相容性、耐磨损性能和较低的摩擦系数,是一种理想的人工关节材料。然而,在人体长期服役过程中,氧化、磨损产生大量磨粒,易引起骨质溶解,发生关节松动,最终导致关节失效。为了延长人工关节的使用寿命,减轻病人的痛苦,提高UHMWPE的力学性能和耐磨损性能,已经成为UHMWPE研究中迫在眉睫的课题。本论文采用填充纳米粒子氧化石墨烯（Graphene oxide,GO）和辐照交联相结合的技术制备高性能的UHMWPE复合材料,研究了辐照及老化处理对复合材料的结构、力学和摩擦学性能的影响,并探讨了其微观机理。这些研究为将来UHMWPE/GO复合材料在人工关节的应用提供了重要的理论和实验依据。（1）通过改进的Hummers法制备GO,在真空条件下,采用100 kGy的剂量对氧化石墨烯（GO）进行Gamma射线辐照。通过XRD、FTIR、ESR、XPS、TGA、接触角对辐照前后的氧化石墨烯（GO）的结构、热稳定性和湿润性进行了表征和研究,并探讨了GO还原机理。研究结果表明,辐照使GO表面的化学键发生断裂,减少了官能团的含量,增加了表面缺陷,改变了碳氧比,导致GO被部分还原。真空辐照增加GO自由基浓度,并在空气中呈指数衰减规律。辐照降低了GO的湿润性,却提高了热稳定性。辐照还原GO的机理为高能粒子导致碳氧键发生断裂,并在断裂处形成碳碳双键。（2）在真空条件下,采用100kGy的剂量对UHMWPE/GO进行Gamma射线辐照,然后将试样置于80℃空气炉中加速老化21天。通过Raman、XRD、FTIR、ESR、TGA、DSC、凝胶含量、接触角对辐照及老化UHMWPE/GO的结构、热学性质和湿润性进行了表征和研究,并探讨了微观机理。研究结果表明,辐照UHMWPE/GO与辐照UHMWPE的凝胶含量基本一致,说明填充GO对UHMWPE的凝胶含量没有影响;但老化UHMWPE/GO的凝胶含量显着下降。辐照及老化提高了UHMWPE/GO的湿润性、结晶度、熔点,但降低了热稳定性。辐照UHMWPE/GO初始自由基主要是由烯丙基自由基和GO自由基叠加而成;在空气中老化,UHMWPE/GO自由基是由过氧化自由基和GO自由基叠加而成;加速老化后,UHMWPE/GO自由基主要是GO自由基。加速老化导致UHMWPE/GO发生氧化降解反应,生成以酮为主的氧化产物,并且氧化指数与老化UHMWPE基本一致,说明GO的抗氧化能力比较弱。（3）通过球压痕、压缩、拉伸、划痕实验对辐照及老化UHMWPE/GO的力学性能进行了研究,并探讨了GO增强机理。研究结果表明,辐照和GO能协同增强UHMWPE的力学性能,但老化降低了复合材料的力学性能。辐照及老化导致UHMWPE/GO变脆,降低了复合材料的韧性。老化UHMWPE/GO的硬度、压缩模量、抗划痕能力高于老化UHMWPE,说明GO能抑制UHMWPE的力学性能降低。GO增强机理是GO能在基体中承载并转移应力,GO在基体中承载的界面剪切应力与自身的尺寸有密切关系。（4）采用往复式摩擦磨损试样机,在干摩擦、去离子水、生理盐水和小牛血清润滑介质下对辐照及老化UHMWPE/GO的摩擦学性能进行了研究,观察了磨损形貌并探讨了磨损机理。研究结果表明,辐照增强了UHMWPE/GO的耐磨损性能,老化却降低了复合材料的耐磨损性能。老化UHMWPE/GO磨损率比老化UHMWPE要低,说明GO能抑制UHMWPE耐磨性的降低。在干摩擦和不同润滑介质中,辐照及老化UHMWPE/GO的摩擦系数大小次序为:干摩擦>小牛血清>生理盐水>去离子水;磨损率大小次序为:小牛血清>干摩擦>生理盐水>去离子水。不同处理的UHMWPE/GO的磨损率大小次序为:老化>未辐照>辐照。在干摩擦时,辐照及老化UHMWPE/GO的磨损形式主要是粘附磨损和疲劳磨损为主;在生理盐水润滑条件,主要是磨粒磨损为主;其它液相润滑条件下,主要是疲劳磨损和磨粒磨损为主。辐照增加UHMWPE的交联度和GO与UHMWPE的相互作用,有效的发挥了GO增强的作用,提高了复合材料抵抗疲劳磨损的能力,减少了磨损中的剥落和转移。老化使UHMWPE发生氧化降解,并导致UHMWPE和GO相互作用下降,降低了复合材料抵抗疲劳磨损的能力,导致磨损率增加。
翟文正[9]（2016）在《Ni3Al基自润滑材料摩擦层的形成与作用机理研究》文中指出固体自润滑是高温、高载、高真空和强辐射等苛刻条件下实现良好摩擦状态最有效方法之一。摩擦层作为固体自润滑材料在滑动过程中的接触部位,直接决定着自润滑效果与摩擦学性能。但实际摩擦过程中,在摩擦层中同时存在多种复杂过程,如塑性变形、加工硬化、晶粒细化、氧化反应、材料转移、机械混合和相转变等,使得摩擦层长久以来较难得到系统研究与规律性认识。为此,论文以Ni3Al基自润滑材料（NMCs）为研究对象,对其摩擦层微纳米结构与摩擦学特性进行系统研究。重点研究摩擦层的形成特性和微观结构以及其减摩、耐磨机理,获得Ni3Al基自润滑材料摩擦层微纳米结构与摩擦学性能关系的系统认识。为研究Ni3Al基自润滑材料摩擦层的形成与演化机理,选取常用于合金的几种固体润滑剂,包括软金属Ag,层状润滑剂MoS2、Ti3Si C2、多层石墨烯和金属氧化物ZnO,探究多种类别润滑相的添加对摩擦层微观结构的影响。研究表明摩擦层形成对固体自润滑材料表面摩擦学性能起重要作用,显着提高了摩擦表面的润滑性能以及耐磨性能。基于摩擦层显着提高固体自润滑材料在干滑动过程中润滑性与耐磨性的现象,并针对Ni3Al基自润滑材料在滑动摩擦过程中摩擦学性能的转变,分析了摩擦磨损过程中摩擦层的微观结构变化,探讨了摩擦层在磨损磨损过程中的形成机理以及微结构变化。研究表明,低摩擦磨损的主要因素之一是形成了特定结构的摩擦层,包括较高硬度的晶粒细化层（7.4GPa）,和其支撑硬度较低的润滑层（0.6GPa）。为进一步揭示摩擦层的形成导致润滑性与耐磨性提高的机理,论文采用有限元分析探讨了摩擦层的形成对材料表面等效应力分布状况差异的影响,以及摩擦层内部等效应力状态的变化;并针对摩擦层内部晶粒细化现象,基于Kocks-Mecking-Estrin模型,分析了摩擦层内部晶粒细化对其力学性能的影响,建立摩擦层内部晶粒细化与力学性能的关系模型,通过实验与理论模型相结合的方式分析了摩擦层内部晶粒细化现象与摩擦层内部力学性能以及减摩、耐磨作用改善之间的关系。结果表明摩擦层内晶粒细化导致材料屈服强度明显提高,耐磨性得到改善;同时,晶粒细化导致表面微孔减少,润滑相分布更均匀,表面润滑层与晶粒细化层界面结合牢固,从而提高整体的润滑性能。此外,摩擦层的产生显着降低基体内部受到的等效应力,减少基体内应力集中,防止内部微裂纹的产生,提高基体和摩擦层结构稳定性。最后,为了探讨摩擦层在干滑动过程中动态润滑性问题,论文针对影响固体自润滑材料润滑性能的重要工况参数,运用实验与数学模型相结合的方法并考虑摩擦热,分析了其对干滑动过程中摩擦层稳定性以及摩擦磨损性能的影响,探讨了摩擦层的局部裂纹扩展以及与润滑性能之间的联系。研究表明滑动接触过程中,固体自润滑材料接触表面弹性模量的升高以及有效接触面积的降低显着促进自润滑材料摩擦系数的降低。接触表面应力值达到临界应力条件时,摩擦层表面产生裂纹扩展,摩擦系数显着升高。
闫帅[10]（2016）在《基于水基润滑陶瓷动静压轴承的电主轴研究》文中指出现代装备制造业对高速精密机床提出了更高的要求,电主轴是机床最关键的部件之一,而水润滑陶瓷轴承被看作下一代主轴的极佳选择。但是,水润滑陶瓷轴承在润滑剂、摩擦副材料、系统动力学特性、陶瓷轴承的设计与制造、主轴的可靠性等方面还存在许多疑问,有待进一步研究。针对上述问题,本文主要研究内容如下:1.对硅基非氧化物陶瓷材料在低元醇水溶液中的摩擦磨损特性进行了实验研究,对比了不同材料在不同润滑条件下的摩擦学性能,结果表明:（1）自配副Si3N4的摩擦磨损性能受醇的浓度影响很大,丙三醇浓度的升高几乎可以改善所有摩擦学性能;较高的温度会恶化各项性能;5%左右的低浓度醇可能会恶化Si3N4的摩擦学特性。（2）自配副SiC的摩擦学性能随醇浓度的升高而提升。（3）自配副Si3N4和SiC在醇的水溶液中表现出的性能截然不同,纯水或低浓度醇溶液中SiC表现更佳,而在高浓度醇溶液中Si3N4更为优秀。2.对轴承-转子系统的非线性动力学特性进行了研究,将具有全频段隔振效果的非线性阻尼支撑引入到轴承-转子系统中,并对非线性阻尼支撑对系统非线性行为的影响进行了系统性分析,对轴承-转子系统的参数影响进行了讨论。3.总结了陶瓷轴承主轴全包容结构的设计准则,并针对最常用的三种轴承布置形式给出了设计实例,形成了完整的自主知识产权体系。以通用型轴承布置主轴为例,介绍了陶瓷轴承电主轴的设计和制造流程,完成了完全采用陶瓷轴承的电主轴制造与装配。4.对水基润滑陶瓷轴承主轴样机进行了试验。结果表明:水基润滑相对于油润滑能够降温50%以上;陶瓷轴承采用全包容结构后,具有极高的可靠性,水基润滑陶瓷材料的耐磨性优于传统金属材料。
二、HIP Si_3N_4/GCr15干摩擦及水润滑机理研究（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、HIP Si_3N_4/GCr15干摩擦及水润滑机理研究（论文提纲范文）
（1）干摩擦下PTFE保持架对Si3N4全陶瓷轴承润滑作用分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源与研究意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究背景与意义 |
| 1.2 陶瓷材料的磨损与润滑 |
| 1.2.1 氮化硅陶瓷的磨损 |
| 1.2.2 氮化硅陶瓷的润滑 |
| 1.3 干摩擦工况下PTFE润滑国内外发展现状 |
| 1.4 PTFE转移膜形成的影响因素 |
| 1.4.1 滑动参数的影响 |
| 1.4.2 环境温度的影响 |
| 1.4.3 表面形貌的影响 |
| 1.4.4 磨损时间的影响 |
| 1.5 研究内容与论文结构 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 论文结构 |
| 2 深沟球轴承运动与动力学分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 保持架引导方式与选择 |
| 2.3 轴承球动力学模型 |
| 2.3.1 球的受力运动微分方程 |
| 2.3.2 球的运动速度 |
| 2.4 轴承保持架动力学模型 |
| 2.4.1 保持架受力运动微分方程 |
| 2.4.2 保持架转速 |
| 2.5 球与保持架之间的作用力 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 基于ADAMS轴承动态性能分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 全陶瓷轴承的建模 |
| 3.3 全陶瓷轴承的仿真与分析 |
| 3.3.1 基于ADAMS的轴承刚体动力学仿真 |
| 3.3.2 轴承刚体动力学仿真验证 |
| 3.3.3 轴承刚体动力学仿真结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 PTFE与 Si_3N_4摩擦磨损性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 摩擦磨损实验材料及设备 |
| 4.2.1 上试样材料的选择 |
| 4.2.2 下试样材料的选择 |
| 4.2.3 Rtec摩擦磨损实验机简介 |
| 4.3 实验 |
| 4.3.1 实验方案设计 |
| 4.3.2 实验准备及操作 |
| 4.4 实验结果处理与分析 |
| 4.4.1 EDS能谱分析 |
| 4.4.2 摩擦系数分析 |
| 4.4.3 磨损率分析 |
| 4.4.4 转移膜形貌分析 |
| 4.5 转移膜形成机理 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 PTFE保持架对全陶瓷轴承的减磨润滑作用分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 PTFE粉末润滑实验 |
| 5.2.1 实验设备与方案 |
| 5.2.2 结果与讨论 |
| 5.3 PTFE保持架验证实验 |
| 5.3.1 实验设备与方案 |
| 5.3.2 实验结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 作者在攻读硕士学位期间获得的学术成果 |
| 致谢 |
（2）聚合物刷的成膜特性和润滑机理的实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 聚合物刷的特性及制备方法 |
| 1.2.1 聚合物刷的特性 |
| 1.2.2 聚合物刷的制备方法 |
| 1.3 聚合物刷的潜在应用 |
| 1.4 聚合物刷的摩擦学性能国内外研究现状 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 实验测量装置及方法简介 |
| 2.1 光干涉点接触纳米薄膜测量系统 |
| 2.2 球-盘式接触副间摩擦力测量方法 |
| 2.3 接触角测量 |
| 2.4 表面形貌的表征 |
| 2.4.1 探针式表面形貌仪 |
| 2.4.2 扫描探针显微镜 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 亲水性聚合物刷PSPMA的润滑性能研究 |
| 3.1 实验材料与测量方法 |
| 3.1.1 实验材料 |
| 3.1.2 聚合物刷PSPMA的制备 |
| 3.1.3 测量装置和方法 |
| 3.1.4 接枝聚合物刷表面的表征设备及方法 |
| 3.2 接枝聚合物刷表面的表征 |
| 3.2.1 润湿性能表征 |
| 3.2.2 XPS表征 |
| 3.2.3 接枝表面AFM形貌表征 |
| 3.3 聚合物刷PSPMA对摩擦力的影响研究 |
| 3.4 聚合物刷PSPMA的成膜特性研究 |
| 3.4.1 点接触区内聚合物刷PSPMA成膜的光学验证 |
| 3.4.2 压应力对聚合物刷PSPMA成膜特性的影响 |
| 3.4.3 切向应力对聚合物刷PSPMA成膜特性的影响 |
| 3.5 流体动压效应介入下聚合物刷的水润滑机理 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 疏水性聚合物刷PLMA的润滑性能研究 |
| 4.1 实验材料与方法 |
| 4.1.1 实验材料 |
| 4.1.2 聚合物刷PLMA的制备 |
| 4.1.3 聚合物刷PLMA的表征设备及方法 |
| 4.2 接枝聚合物刷PLMA基底表面的表征 |
| 4.2.1 润湿性能表征 |
| 4.2.2 AFM表面形貌表征 |
| 4.3 聚合物刷PLMA与PSPMA摩擦系数对比研究 |
| 4.4 聚合物刷PLMA与PSPMA成膜特性的对比研究 |
| 4.4.1 点接触区内聚合物刷PLMA成膜的光学验证 |
| 4.4.2 正应力对聚合物刷成膜特性影响的对比研究 |
| 4.4.3 切向应力对聚合物刷成膜特性影响的对比研究 |
| 4.5 聚合物刷PLMA与PSPMA不同水润滑机制探讨 |
| 4.6 有机溶剂中聚合物刷PLMA的成膜特性初步研究 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 响应性聚合物刷PMETAC润滑性能的调控 |
| 5.1 实验材料与方法 |
| 5.1.1 实验材料 |
| 5.1.2 聚合物刷PMETAC的制备及表征 |
| 5.2 接枝聚合物刷PMETAC表面的表征 |
| 5.2.1 润湿性能的表征 |
| 5.2.2 XPS表征 |
| 5.2.3 接枝表面AFM形貌表征 |
| 5.3 聚合物刷PMETAC对摩擦性能的调控 |
| 5.3.1 改性前摩擦性能的研究 |
| 5.3.2 改性后摩擦性能的研究 |
| 5.4 聚合物刷PMETAC的膜厚调控 |
| 5.4.1 改性前成膜特性的实验研究 |
| 5.4.2 改性后成膜特性的实验研究 |
| 5.4.3 聚合物刷PMETAC成膜特性机理分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 本文创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况 |
| 致谢 |
（3）类金刚石薄膜在水基环境中的摩擦学行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 水润滑技术 |
| 1.2.1 水润滑的特点 |
| 1.2.2 水润滑的研究现状 |
| 1.3 类金刚石薄膜材料 |
| 1.3.1 类金刚石薄膜的制备 |
| 1.3.2 类金刚石薄膜的应用 |
| 1.3.3 类金刚石薄膜的水润滑研究 |
| 1.4 纳米材料水基添加剂 |
| 1.4.1 二维层状纳米材料 |
| 1.4.2 零维纳米颗粒 |
| 1.5 选题依据及研究内容 |
| 2 类金刚石薄膜对氮化硅的水润滑机理研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 类金刚石薄膜的制备及表征 |
| 2.2.2 类金刚石薄膜在水环境中的摩擦学性能 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 机械性能 |
| 2.3.2 结构和表面润湿性 |
| 2.3.3 摩擦学性能 |
| 2.3.4 类金刚石薄膜对氮化硅的水润滑机理 |
| 2.4 小结 |
| 3 二氧化硅/氧化石墨烯纳米复合材料水基添加剂与类金刚石薄膜的协同润滑研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验材料及药品 |
| 3.2.2 二氧化硅/氧化石墨烯纳米复合材料的制备 |
| 3.2.3 二氧化硅/氧化石墨烯纳米复合材料的表征 |
| 3.2.4 二氧化硅/氧化石墨烯纳米复合材料水基添加剂的摩擦学性能测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 二氧化硅/氧化石墨烯纳米复合材料的结构与化学性质 |
| 3.3.2 二氧化硅/氧化石墨烯纳米复合材料水基添加剂的摩擦学性能 |
| 3.3.3 二氧化硅/氧化石墨烯纳米复合材料水基添加剂与类金刚石薄膜的协同润滑机理 |
| 3.4 小结 |
| 4 黑磷/氧化石墨烯纳米复合材料水基添加剂与类金刚石薄膜的协同润滑研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验材料及药品 |
| 4.2.2 黑磷/氧化石墨烯纳米复合材料的制备及表征 |
| 4.2.3 黑磷/氧化石墨烯纳米复合材料水基添加剂的摩擦学性能测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 黑磷/氧化石墨烯纳米复合材料的结构与化学性质 |
| 4.3.2 黑磷/氧化石墨烯纳米复合材料水基添加剂的摩擦学性能 |
| 4.3.3 黑磷/氧化石墨烯纳米复合材料水基添加剂与类金刚石薄膜的协同润滑机理 |
| 4.4 小结 |
| 5 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（4）海水环境下聚合物—不锈钢对偶摩擦界面行为（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.2 聚合物的种类及其改性方法 |
| 1.2.1 几种高性能的聚合物 |
| 1.2.2 纤维增强改性 |
| 1.2.3 聚合物共混改性 |
| 1.2.4 固体润滑剂改性 |
| 1.2.5 纳米材料改性 |
| 1.2.6 多元复合改性 |
| 1.3 聚合物材料水润滑条件下的摩擦学机理 |
| 1.3.1 材料机械性能对摩擦的影响 |
| 1.3.2 材料中增强相对摩擦性能的影响 |
| 1.3.3 转移膜对摩擦性能的影响 |
| 1.3.4 水膜失稳机制 |
| 1.4 海水对聚合物及其复合材料的摩擦学性能影响 |
| 1.4.1 海水的润滑作用 |
| 1.4.2 海水的腐蚀作用 |
| 1.4.3 摩擦-腐蚀交互作用 |
| 1.5 本论文研究目的与内容 |
| 第2章 实验材料制备及表征方法 |
| 2.1 实验材料制备 |
| 2.1.1 聚苯硫醚及其复合材料的制备 |
| 2.1.2 聚醚醚酮及其复合材料的制备 |
| 2.1.3 人工替代海水的制备 |
| 2.2 测试实验方法 |
| 2.2.1 复合材料的摩擦磨损性能测试 |
| 2.2.2 复合材料-不锈钢的摩擦腐蚀能测试 |
| 2.3 摩擦界面的表征以及其他分析方法 |
| 2.3.1 光学显微镜分析 |
| 2.3.2 三维轮廓分析 |
| 2.3.3 扫描电镜以及能谱分析 |
| 2.3.4 X射线光电子能谱(XPS)分析 |
| 2.3.5 复合材料接触角测试 |
| 2.3.6 差示扫描量热法(DSC)分析 |
| 2.3.7 动态热力学(DMTA)分析 |
| 2.3.8 聚焦离子束-透射电镜 |
| 第3章 聚苯硫醚及其复合材料在海水润滑条件下摩擦学性能研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 聚醚醚酮及其复合材料的海水润湿性 |
| 3.3 聚合物及其复合材料的结晶性能与动态热力学分析 |
| 3.3.1 差示扫描量热(DSC)分析 |
| 3.3.2 动态热力学(DMTA)分析 |
| 3.4 载荷对聚苯硫醚及其复合材料的摩擦学行为影响 |
| 3.5 不锈钢的开路摩擦电位测试 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 边界膜对聚合物-不锈钢的摩擦腐蚀行为影响 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 开路电位条件下的摩擦腐蚀行为研究 |
| 4.3 摩擦过程中动态极化测试 |
| 4.4 电位对摩擦腐蚀行为的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 在学期间科研成果状况 |
（5）1,3-二酮用于精密润滑的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 精密润滑 |
| 1.2 超滑技术 |
| 1.2.1 固体超滑 |
| 1.2.2 水基超滑 |
| 1.2.3 油基超滑 |
| 1.2.4 超滑的应用瓶颈 |
| 1.3 润滑油的抗流散性 |
| 1.3.1 润滑油产生流散的机理 |
| 1.3.2 润滑油抗流散性的评价方法 |
| 1.3.3 提高润滑油抗流散性的手段 |
| 1.4 课题来源和主要研究内容 |
| 1.4.1 课题来源 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 第2章 实验材料与研究方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 润滑剂材料 |
| 2.1.2 其他材料 |
| 2.2 摩擦学测试 |
| 2.2.1 流变测试 |
| 2.2.2 摩擦测试 |
| 2.2.3 磨损分析 |
| 2.3 流散系数计算 |
| 2.3.1 液体表面张力测试 |
| 2.3.2 固体表面能测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 1,3-二酮的超滑规律 |
| 3.1 运动形式的影响 |
| 3.2 运动速度的影响 |
| 3.3 接触压的影响 |
| 3.4 摩擦副材质的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 1,3-二酮的抗流散性 |
| 4.1 理论分析 |
| 4.1.1 润滑油表面张力测试 |
| 4.1.2 轴承钢表面能测试 |
| 4.2.3 流散系数计算 |
| 4.2 实验验证 |
| 4.2.1 润滑稳定性实验 |
| 4.2.2 1,3-二酮作添加剂性能 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和参与的科研项目 |
（6）原位转化碳纤维增韧氧化铝复合材料的摩擦学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 陶瓷耐磨材料 |
| 1.1.1 氧化铝陶瓷 |
| 1.1.2 陶瓷基复合材料 |
| 1.2 陶瓷及陶瓷基复合材料的摩擦学研究 |
| 1.2.1 滑动摩擦磨损 |
| 1.2.2 自润滑性 |
| 1.2.3 冲蚀磨损 |
| 1.2.4 内部因素对摩擦磨损性能的影响 |
| 1.3 研究的意义和主要内容 |
| 1.3.1 研究意义 |
| 1.3.2 主要内容 |
| 2 试验材料的制备及组织和性能 |
| 2.1 试验原料 |
| 2.2 原位转化碳纤维增韧氧化铝复合材料制备工艺的改进 |
| 2.2.1 制备工艺的改进 |
| 2.2.2 制备工艺及组织 |
| 2.3 对比材料 |
| 2.3.1 外加碳纤维增韧氧化铝（C_f/Al_2O_3）复合材料的制备 |
| 2.3.2 热压烧结纯氧化铝（H-Al_2O_3）陶瓷的制备 |
| 2.3.3 商用纯氧化铝（C-Al_2O_3）陶瓷 |
| 2.3.4 40Cr钢 |
| 2.4 试验材料的组织形貌 |
| 2.5 试验材料的物理和力学性能 |
| 2.5.1 密度 |
| 2.5.2 显微维氏硬度 |
| 2.5.3 断裂韧性 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 不同润滑剂下in-situ C_f/Al_2O_3复合材料的滑动摩擦磨损性能 |
| 3.1 研究方法及试验条件 |
| 3.2 PAO油润滑 |
| 3.3 PAO+CNT脂润滑 |
| 3.4 PAO油润滑与PAO+CNT脂润滑的比较 |
| 3.4.1 摩擦系数 |
| 3.4.2 磨损率 |
| 3.5 磨损机理 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 In-situ C_f/Al_2O_3复合材料的自润滑性能研究 |
| 4.1 研究方法及试验条件 |
| 4.2 在干摩擦下的减摩性能 |
| 4.3 在不同润滑剂下的减摩性能 |
| 4.4 在干摩擦下的滑动磨损机理 |
| 4.5 在各种润滑剂下的滑动磨损机理 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 纤维取向对复合材料摩擦磨损性能的影响及机理 |
| 5.1 研究方法及试验条件 |
| 5.1.1 滑动摩擦磨损试验 |
| 5.1.2 冲蚀试验 |
| 5.2 滑动摩擦磨损 |
| 5.2.1 滑动摩擦磨损性能 |
| 5.2.2 滑动摩擦磨损机理 |
| 5.3 水射流冲蚀 |
| 5.3.1 冲蚀性能 |
| 5.3.2 冲蚀机理 |
| 5.3.3 性能的影响 |
| 5.4 浆体射流冲蚀 |
| 5.4.1 冲蚀性能 |
| 5.4.2 冲蚀机理 |
| 5.4.3 性能的影响 |
| 5.4.4 冲蚀初期磨损性能和机理 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论和创新点 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（7）基于35CrMo/GCr15摩擦副的疲劳磨损机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外疲劳磨损的研究现状 |
| 1.2.1 疲劳磨损的研究现状 |
| 1.2.2 接触理论和接触模型的研究现状 |
| 1.2.3 35CrMo钢和GCr15钢的摩擦学性能的研究现状 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第2章 35CrMo/GCr15摩擦副滑动磨损的磨损机理和疲劳机制 |
| 2.1 试验设计 |
| 2.1.1 试验设备及仪器 |
| 2.1.2 试样的规格与材料性能 |
| 2.1.3 全因子试验方法 |
| 2.2 试验结果分析与讨论 |
| 2.2.1 摩擦系数 |
| 2.2.2 试样磨损后的表面轮廓和磨损体积 |
| 2.2.3 磨损形貌和磨损机制分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 35CrMo/GCr15摩擦副的塑性接触研究 |
| 3.1 粗糙面与平面的接触 |
| 3.2 试验设计 |
| 3.2.1 试验设备及仪器 |
| 3.2.2 压缩疲劳试验 |
| 3.2.3 滑动磨损试验 |
| 3.3 试验结果分析 |
| 3.3.1 块试样表面轮廓的自相似性 |
| 3.3.2 分形表征参数 |
| 3.3.3 磨损前后的塑性接触面积 |
| 3.3.4 塑性接触面积和磨损质量的关系 |
| 3.3.5 塑性接触和疲劳机制的关系 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 微凸体碰撞对接触应力应变的影响 |
| 4.1 微凸体接触模型 |
| 4.1.1 微凸体的接触变形 |
| 4.1.2 半球状微凸体接触及碰撞模型 |
| 4.1.3 微凸体接触变形状态的确定 |
| 4.2 微凸体接触和碰撞有限元仿真 |
| 4.2.1 微凸体的接触和碰撞有限元模型 |
| 4.2.2 Abaqus软件的基本约定和材料塑性的定义 |
| 4.2.3 边界条件和加载 |
| 4.3 微凸体碰撞仿真结果与分析 |
| 4.3.1 碰撞对微凸体接触Von Mises应力分布的影响 |
| 4.3.2 碰撞对微凸体接触等效塑性应变(PEEQ)分布的影响 |
| 4.3.3 碰撞对微凸体接触剪切应力分布的影响 |
| 4.3.4 摩擦系数在碰撞中对微凸体接触Von Mises应力分布的影响 |
| 4.3.5 摩擦系数对微凸体接触等效塑性应变分布的影响 |
| 4.3.6 摩擦系数对微凸体接触剪切应力分布的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 微凸体疲劳损伤分析 |
| 5.1 微凸体的疲劳损伤有限元分析 |
| 5.1.1 微凸体的损伤状态变量 |
| 5.1.2 微凸体疲劳损伤有限元模型 |
| 5.2 微凸体疲劳损伤仿真结果与分析 |
| 5.2.1 损伤状态变量ω_s在微凸体疲劳损伤过程中的变化 |
| 5.2.2 整体损伤变量D在微凸体疲劳损伤过程中的变化 |
| 5.2.3 等效塑性应变在微凸体疲劳损伤过程中的变化 |
| 5.2.4 剪切应力在微凸体疲劳损伤过程中的变化 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
（8）辐照及老化对超高分子量聚乙烯/氧化石墨烯复合材料力学和摩擦学性能的影响及其微观机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 引言 |
| 1.3 超高分子量聚乙烯 |
| 1.3.1 超高分子量聚乙烯的结构和性能 |
| 1.3.2 UHMWPE在人工关节的应用 |
| 1.4 UHMWPE的交联改性技术 |
| 1.4.1 化学交联技术 |
| 1.4.2 辐照交联技术 |
| 1.4.3 医用高交联UHMWPE |
| 1.5 UHMWPE的填充改性技术 |
| 1.5.1 CNT /UHMWPE复合物 |
| 1.5.2 UHMWPE/GO复合物 |
| 1.6 UHMWPE的加速老化研究 |
| 1.7 UHMWPE/GO研究的不足之处 |
| 1.8 本论文主要研究内容 |
| 1.8.1 研究意义和目的 |
| 1.8.2 拟解决的关键问题 |
| 1.8.3 研究的主要内容 |
| 第二章 UHMWPE/GO样品的制备和表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料和主要仪器 |
| 2.3 实验样品的制备 |
| 2.3.1 GO的制备 |
| 2.3.2 UHMWPE/GO的制备 |
| 2.4 表征方法 |
| 2.5 GO的表面形貌和结构 |
| 2.5.1 GO的透射电镜结果分析 |
| 2.5.2 GO的扫描电镜结果分析 |
| 2.5.3 GO的原子力显微镜结果分析 |
| 2.5.4 GO的XRD结果分析 |
| 2.5.5 GO的红外光谱结果分析 |
| 2.5.6 GO的电子自旋共振波谱结果分析 |
| 2.6 UHMWPE/GO的表面形貌和结构 |
| 2.6.1 UHMWPE/GO的透射电镜结果分析 |
| 2.6.2 UHMWPE/GO的扫描电镜结果分析 |
| 2.6.3 UHMWPE/GO的XRD结果分析 |
| 2.6.4 UHMWPE/GO的红外光谱结果分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 辐照及老化对UHMWPE/GO结构的影响及其微观机理 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料和方法 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 实验方法 |
| 3.3 辐照对GO结构的影响 |
| 3.3.1 XRD结果分析 |
| 3.3.2 红外光谱结果分析 |
| 3.3.3 拉曼光谱结果分析 |
| 3.3.4 电子自旋共振波谱结果分析 |
| 3.4 辐照GO的还原机理 |
| 3.4.1 光电子能谱分析 |
| 3.4.2 还原机理分析 |
| 3.5 辐照及老化对UHMWPE/GO结构的影响 |
| 3.5.1 X射线衍射分析 |
| 3.5.2 拉曼光谱分析 |
| 3.5.3 红外光谱分析 |
| 3.5.4 凝胶含量分析 |
| 3.5.5 电子自旋共振波谱分析 |
| 3.6 微观机理 |
| 3.6.1 辐照机理 |
| 3.6.2 氧化机理 |
| 3.6.3 氧化降解过程中的产物 |
| 3.6.4 不同类型的自由基分析 |
| 3.6.5 辐照后UHMWPE初始自由基的研究 |
| 3.6.6 GO对UHMWPE自由基的影响 |
| 3.6.7 UHMWPE/GO的氧化性 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 辐照及老化对UHMWPE/GO热学和湿润性的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料和方法 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.3 实验方法 |
| 4.3 辐照对GO热学和湿润性的影响 |
| 4.3.1 热重分析 |
| 4.3.2 湿润性分析 |
| 4.4 辐照及老化对UHMWPE/GO热学和湿润性影响 |
| 4.4.1 差示扫描量热法分析 |
| 4.4.2 热重分析 |
| 4.4.3 湿润性分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 辐照及老化对UHMWPE/GO力学性能的影响及其GO作用机理研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验材料和方法 |
| 5.2.1 实验材料 |
| 5.2.2 实验方法 |
| 5.3 辐照及老化对UHMWPE/GO硬度的影响 |
| 5.4 辐照及老化对UHMWPE/GO压缩性能的影响 |
| 5.5 辐照及老化对UHMWPE/GO拉伸性能的影响 |
| 5.6 辐照及老化对UHMWPE/GO划痕性能的影响 |
| 5.7 GO作用机理研究 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 辐照及老化对UHMWPE/GO摩擦学性能的影响及其机理研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验材料和方法 |
| 6.2.1 实验材料 |
| 6.2.2 实验方法 |
| 6.3 干摩擦条件下的摩擦学性能 |
| 6.3.1 摩擦系数分析 |
| 6.3.2 磨损率分析 |
| 6.3.3 磨损形貌分析 |
| 6.4 去离子水润滑条件下的摩擦学性能 |
| 6.4.1 摩擦系数分析 |
| 6.4.2 磨损率分析 |
| 6.4.3 磨损形貌分析 |
| 6.5 生理盐水润滑条件下的摩擦学性能 |
| 6.5.1 摩擦系数分析 |
| 6.5.2 磨损率分析 |
| 6.5.3 磨损形貌分析 |
| 6.6 小牛血清润滑条件下的摩擦学性能 |
| 6.6.1 摩擦系数分析 |
| 6.6.2 磨损率分析 |
| 6.6.3 磨损形貌分析 |
| 6.7 UHMWPE/GO的摩擦磨损机理的分析 |
| 6.7.1 UHMWPE/GO界面结合机理 |
| 6.7.2 波纹形成的机理 |
| 6.7.3 液相润滑的作用机理 |
| 6.7.4 磨损机理 |
| 6.8 本章小结 |
| 主要结论与展望 |
| 主要结论 |
| 展望 |
| 创新点 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录：作者在攻读博士学位期间的学术成果 |
（9）Ni3Al基自润滑材料摩擦层的形成与作用机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 摩擦层的界定 |
| 1.2 摩擦层国内外研究现状 |
| 1.2.1 滑动过程中摩擦层摩擦学特性 |
| 1.2.2 低温滑动过程中摩擦表面结构 |
| 1.2.3 高温滑动过程中摩擦表面结构 |
| 1.3 Ni_3Al基自润滑材料摩擦学现状 |
| 1.4 摩擦层研究中尚未解决的科学问题 |
| 1.5 选题背景及意义 |
| 1.5.1 选题背景 |
| 1.5.2 意义 |
| 1.6 课题来源 |
| 1.7 主要研究内容与拟解决的关键问题 |
| 1.8 本文技术路线 |
| 1.9 论文整体框架 |
| 第二章 不同润滑相与摩擦副对Ni_3Al基自润滑材料摩擦层的影响 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 不同润滑相制备的Ni_3Al基自润滑材料性能实验 |
| 2.2.1 Ni_3Al基自润滑材料的制备 |
| 2.2.2 摩擦磨损性能测试 |
| 2.2.3 微观组织观察 |
| 2.2.4 主要实验设备 |
| 2.3 不同润滑相对Ni_3Al基自润滑材料摩擦层结构影响 |
| 2.3.1 Ni_3Al基自润滑材料的物相分析 |
| 2.3.2 Ni_3Al/Ti_3SiC_2摩擦学性能与摩擦层结构表征 |
| 2.3.3 Ni_3Al/graphene摩擦学性能与摩擦层结构表征 |
| 2.3.4 软金属及氧化物对摩擦学性能与摩擦层结构影响 |
| 2.4 不同润滑相对Ni_3Al基自润滑材料摩擦层性能影响 |
| 2.5 摩擦副初始硬度比对摩擦层性能影响分析 |
| 2.5.1 实验设计 |
| 2.5.2 实验结果与分析 |
| 2.6 润滑相与摩擦副对摩擦层影响特征描述 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 Ni_3Al基自润滑材料摩擦层形成机理与微结构演变研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试样及实验条件 |
| 3.3 实验结果分析 |
| 3.3.1 材料微观结构及摩擦学性能 |
| 3.3.2 摩擦层表征 |
| 3.4 摩擦层形成理论分析 |
| 3.5 摩擦层微结构变化 |
| 3.5.1 摩擦层微结构分析 |
| 3.5.2 摩擦层不同区域的硬度及弹性模量分析 |
| 3.5.3 摩擦层内部EBSD分析 |
| 3.6 摩擦层结构演变机制讨论 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 基于等效应力场分布的Ni_3Al基自润滑材料摩擦层宏观减摩、耐磨机理研究 |
| 4.1. 引言 |
| 4.2. Ni_3Al基自润滑材料有限元设计 |
| 4.2.1 Ni_3Al基自润滑材料有限元计算流程图 |
| 4.2.2 Ni_3Al基自润滑材料有限元模型的建立 |
| 4.3. Ni_3Al基自润滑材料摩擦层有限元计算结果及分析 |
| 4.4. 不同对磨材料对接触区应力分布的影响 |
| 4.4.1 确定不同对磨材料属性 |
| 4.4.2 模型的建立 |
| 4.5 不同对磨材料下摩擦层及基体应力场计算结果 |
| 4.5.1 氧化铝对磨材料对NMCs摩擦层及基体应力场的影响 |
| 4.5.2 碳钢对磨材料对NMCs摩擦层及基体应力场的影响 |
| 4.5.3 轴承钢对磨材料对NMCs摩擦层及基体应力场的影响 |
| 4.6 基于不同对磨材料应力场的摩擦磨损性能实例分析 |
| 4.7 不同对磨材料下NMCs摩擦层及基体应力分布结果讨论 |
| 4.8 基于等效应力场分布的摩擦层减摩、耐磨机理讨论 |
| 4.9 本章小结 |
| 第五章 基于Ni_3Al基自润滑材料摩擦层结构的微观减摩、耐磨机理研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Kocks-Mecking-Estrin模型概述 |
| 5.3 位错强化机制 |
| 5.4 Kocks-Mecking-Estrin模型引入背景 |
| 5.5 Ni_3Al基自润滑材料摩擦层减摩机理分析 |
| 5.6 摩擦磨损后表面润滑层对晶粒细化层应力场影响分析 |
| 5.7 晶粒细化层耐磨机理研究中本构模型的建立 |
| 5.7.1 磨损表面的本构框架 |
| 5.7.2 流动应力 |
| 5.7.3 塑性变形中晶粒长大 |
| 5.8 摩擦层耐磨机理模型数值结果与讨论 |
| 5.8.1 位错密度的确定 |
| 5.8.2 屈服强度和应变硬化分析 |
| 5.8.3 晶粒细化层内晶粒长大的影响 |
| 5.8.4 滑动过程中热效应的影响 |
| 5.9 摩擦层力学性能与减摩、耐磨性能分析 |
| 5.10 摩擦层自身减摩、耐磨机理讨论 |
| 5.11 本章小结 |
| 第六章 基于摩擦层的Ni_3Al基自润滑材料润滑性能分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于摩擦层的Ni_3Al基自润滑材料摩擦系数分析模型的建立 |
| 6.3 模型计算结果与验证 |
| 6.3.1 模型计算结果 |
| 6.3.2 模型验证 |
| 6.4 基于摩擦层的Ni_3Al自润滑材料摩擦系数分析模型修正 |
| 6.5 基于摩擦层的Ni_3Al基自润滑材料润滑性能讨论 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的科研成果及获得的奖励 |
（10）基于水基润滑陶瓷动静压轴承的电主轴研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 字母注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源及背景简介 |
| 1.2 水润滑轴承研究进展 |
| 1.2.1 水润滑摩擦副材料 |
| 1.2.2 水基润滑剂 |
| 1.2.3 水润滑轴承设计与分析 |
| 1.3 水润滑陶瓷轴承研究进展 |
| 1.3.1 水润滑陶瓷摩擦学研究进展 |
| 1.3.2 水润滑陶瓷轴承在主轴上的应用 |
| 1.4 本文主要工作 |
| 第二章 陶瓷材料在醇类水基润滑剂中的摩擦磨损性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料 |
| 2.2.1 摩擦副材料 |
| 2.2.2 润滑剂 |
| 2.3 实验形式对比 |
| 2.3.1 环-环平面摩擦形式 |
| 2.3.2 平底销-盘摩擦形式 |
| 2.3.3 球-盘滑动磨合实验形式 |
| 2.3.4 实验形式对比结论 |
| 2.4 实验总体方案 |
| 2.5 结果与讨论 |
| 2.5.1 自配副Si_3N_4在丙三醇水溶液中的实验结果与讨论 |
| 2.5.2 自配副Si_3N_4在乙二醇水溶液中的实验结果与讨论 |
| 2.5.3 自配副SiC在低元醇水溶液中的结果与讨论 |
| 2.5.4 Si_3N_4与SiC的结果对比与讨论 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 非线性阻尼支撑轴承-转子系统的非线性行为研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.1.1 轴承-转子系统的非线性动力学研究进展 |
| 3.1.2 非线性阻尼支撑研究进展 |
| 3.2 非线性阻尼支撑对轴承-转子系统非线性行为的影响 |
| 3.2.1 系统动力学模型的建立 |
| 3.2.2 系统运动方程的数值求解 |
| 3.2.3 数值计算结果 |
| 3.2.4 讨论与分析 |
| 3.3 轴承-转子系统参数对非线性行为的影响 |
| 3.3.1 转子质量偏心的影响 |
| 3.3.2 转子阻尼的影响 |
| 3.3.3 质量系数的影响 |
| 3.3.4 刚度系数的影响 |
| 3.3.5 润滑剂粘度系数的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 面向主轴的陶瓷轴承结构设计与制造 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 陶瓷轴承的全包容性结构设计 |
| 4.2.1 陶瓷轴承的全包容性结构设计准则 |
| 4.2.2 陶瓷轴承的全包容性结构设计实例 |
| 4.3 电主轴样机陶瓷轴承的设计 |
| 4.3.1 轴承设计流程 |
| 4.3.2 径向轴承设计 |
| 4.3.3 止推轴承设计 |
| 4.4 陶瓷轴承电主轴样机的制造 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 水基润滑陶瓷轴承电主轴的试验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验装置 |
| 5.3 实验结果 |
| 5.3.1 流量测量 |
| 5.3.2 温升测量 |
| 5.3.3 极端工况下的可靠性试验 |
| 5.3.4 回转精度测量 |
| 5.3.5 刚度测量 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 论文的主要内容与结论 |
| 6.2 论文的主要创新点 |
| 6.3 未来工作的展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和科研情况说明 |
| 致谢 |
四、HIP Si_3N_4/GCr15干摩擦及水润滑机理研究（论文参考文献）
- [1]干摩擦下PTFE保持架对Si3N4全陶瓷轴承润滑作用分析[D]. 隋阳宏. 沈阳建筑大学, 2021
- [2]聚合物刷的成膜特性和润滑机理的实验研究[D]. 李金鹏. 青岛理工大学, 2021
- [3]类金刚石薄膜在水基环境中的摩擦学行为研究[D]. 郭鹏飞. 兰州交通大学, 2019(04)
- [4]海水环境下聚合物—不锈钢对偶摩擦界面行为[D]. 许永坤. 集美大学, 2018(11)
- [5]1,3-二酮用于精密润滑的研究[D]. 刘德双. 武汉理工大学, 2018(07)
- [6]原位转化碳纤维增韧氧化铝复合材料的摩擦学性能研究[D]. 任杰. 中国矿业大学(北京), 2018(05)
- [7]基于35CrMo/GCr15摩擦副的疲劳磨损机理研究[D]. 党兴武. 兰州理工大学, 2017(02)
- [8]辐照及老化对超高分子量聚乙烯/氧化石墨烯复合材料力学和摩擦学性能的影响及其微观机理研究[D]. 黄国栋. 江南大学, 2017(12)
- [9]Ni3Al基自润滑材料摩擦层的形成与作用机理研究[D]. 翟文正. 武汉理工大学, 2016(05)
- [10]基于水基润滑陶瓷动静压轴承的电主轴研究[D]. 闫帅. 天津大学, 2016(07)