含WS2和ZnO鈦鋁基自潤滑復合材料的摩擦學性能研究.pdf

1、相比液體潤滑劑，固體潤滑劑在高溫摩擦磨損領域具有明顯優(yōu)勢。但大量研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)固體潤滑劑如石墨、二硫化鎢、氧化鋅、氟化鋇和軟金屬Ag等只能在有限的溫度區(qū)間內發(fā)揮良好的潤滑減摩耐磨性能。因此，恰當?shù)倪x用兩種或兩種以上固體潤滑劑組合為復合固體潤滑劑，利用復合固體潤滑劑的協(xié)同潤滑減摩耐磨效應是實現(xiàn)固體自潤滑材料寬溫域均擁有優(yōu)異摩擦學性能的有效方法之一。
　　本文從固體潤滑劑組元、不同添加量等方面設計了適用于低溫到高溫范圍的鈦鋁基自潤滑復

2、合材料，采用放電等離子燒結制備含固體潤滑劑WS2、固體潤滑劑ZnO和復合固體潤滑劑（WS2和ZnO）的鈦鋁基自潤滑復合材料。研究了含不同添加量潤滑劑的鈦鋁基自潤滑復合材料的微觀組織結構特征；不同添加量固體潤滑劑的鈦鋁基自潤滑復合材料在25-800℃測試溫度區(qū)間的摩擦學性能；復合固體潤滑劑（WS2和ZnO）的鈦鋁基自潤滑復合材料材料在25-800℃測試溫度區(qū)間的協(xié)同潤滑減摩耐磨性能；采用X射線衍射儀分析了鈦鋁基自潤滑復合材料的表面成分，利

3、用掃描電子顯微鏡、場發(fā)射掃描電鏡、光電子能譜儀、X射線衍射儀、電子探針和能譜儀觀察分析了復合材料不同測試溫度下磨痕和磨痕端口的形貌及其成分，并探討了鈦鋁基自潤滑復合材料的摩擦磨損與自潤滑機理。通過高溫摩擦磨損試驗分析了含0wt.％、5wt.%、10wt.%和15wt.%gut潤滑劑WS2的鈦鋁基自潤滑復合材料在25-800℃測試溫度區(qū)間的摩擦學性能。結果表明：固體潤滑劑 WS2的添加能夠改善鈦鋁基自潤滑復合材料的摩擦學性能，在低溫區(qū)間（

4、25-400℃）鈦鋁基自潤滑復合材料中 WS2的理想的添加量是10wt.%，使其顯示出了較優(yōu)異的摩擦學性能。通過高溫摩擦磨損試驗分析了含0wt.%、5wt.%、10wt.%和15wt.%固體潤滑劑ZnO的鈦鋁基自潤滑復合材料在25-800℃測試溫度區(qū)間的摩擦學性能。結果表明：固體潤滑劑 ZnO的添加能夠改善鈦鋁基自潤滑復合材料的摩擦學性能，在高溫區(qū)間（400-800℃）鈦鋁基自潤滑復合材料中 ZnO的理想的添加量是10wt.%，使其顯示

5、出了較優(yōu)異的摩擦學性能。研究了10wt.% WS2+10wt.% ZnO復合固體潤滑劑的鈦鋁基自潤滑復合材料在25-800℃測試溫度區(qū)間的摩擦學性能。結果表明：在25-800℃區(qū)間，含10wt.% WS2+10wt.% ZnO的鈦鋁基自潤滑復合材料的摩擦系數(shù)和磨損率均明顯低于鈦鋁基自潤滑復合材料；其摩擦系數(shù)和磨損率基本處于恒定值，在低中溫測試區(qū)間WS2發(fā)揮潤滑減摩耐磨特征，在高溫測試區(qū)間ZnO發(fā)揮潤滑減摩耐磨特征；這種不同溫域選擇性的摩