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期刊信息/Journal information
摩擦学学报
摩擦学学报

薛群基

双月刊

1004-0595

tribology@lzb.ac.cn

0931-4968238

730000

甘肃省兰州市天水中路18号

摩擦学学报/Journal TribologyCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是中国科学院兰州化学物理研究所主办、科学出版社出版并向国内外公开发行的覆盖摩擦学各分支学科的最权威综合性学术期刊，主要报道摩擦学领域重要基础研究、应用研究新成果，反映国内外摩擦学学科进展和动向，发现和培养人才，推动摩擦学学科发展。读者对象为从事摩擦学研究、新材料研制等中高级专业人才，大学有关专业的教学人员和本科中高年级以上专门人才等。
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    限量供油条件下微柱阵列束油表面润滑增效特性研究

    孙建欣刘成龙郭峰POLL Gerhard...
    117-128页
    查看更多>>摘要：在润滑轨道两侧制备以防指纹油涂层(Anti-fingerprint coating,AFC)修饰的微柱阵列(Micropillar array,MA),形成润湿性梯度束油的润滑增效表面.使用点接触光弹流润滑油膜测量仪测量了该表面在限量供油往复运动条件下的油膜厚度以及油池形态,探究了往复频率、束油轨道宽度和载荷对润滑性能的影响,同时与未经AFC修饰的微柱阵列束油表面和仅以AFC形成的束油表面进行了对比.结果表明:制备的经AFC修饰的微柱阵列束油表面比其他2个束油表面有更好的润滑特性,往复运动条件(4 Hz)下明显改善了行程中点及两端点处的润滑状态,相对原始未处理表面行程中点处中心油膜厚度最高提升了51.4％.表面在束油轨道宽度接近Hertz接触区宽度时集油效果最强,随着轨道宽度增加集油效果减弱.载荷对微柱束油阵列表面的集油效果影响显著,随着载荷增大轨道机械分离作用变强、毛细回流作用减弱,造成集油能力和油膜厚度下降.

    微柱阵列润湿性梯度油膜厚度往复运动限量供油

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    缓蚀型润滑防腐功能涂层的制备及防护机制研究

    陈明锴陈磊马彦军赵志成...
    129-142页
    查看更多>>摘要：磨损与腐蚀的耦合作用会加剧高端装备关键运动部件的损伤失效,导致其服役寿命大幅缩减.本文中基于铬酸锶(SrCrO4)的缓蚀特性及聚四氟乙烯(PTFE)的低表面能和低剪切特性,结合综合性能优异的酚醛环氧树脂制备了兼具良好耐腐蚀和摩擦学性能的铬酸锶/聚四氟乙烯/酚醛环氧(SrCrO4/PTFE/EPN)功能一体化复合涂层.采用摩擦磨损试验、电化学阻抗谱和极化曲线研究了SrCrO4、PTFE及腐蚀摩擦介质对复合涂层的摩擦学性能和抗电化学腐蚀性能的影响,重点研究了 SrCrO4在酚醛环氧涂层中的缓蚀防护机理.结果表明:SrCrO4缓蚀作用下基材界面发生化学反应,产生了缓蚀钝化层,能够有效提高涂层的耐腐蚀性能.尤其SrCrO4添加量为树脂质量的4％时,钝化效果最佳,低频阻抗模量值和腐蚀电流密度分别为1.06×1011 Q·cm2和0.28×10-10 A/cm2;PTFE的引入不仅将涂层由亲水性转变为疏水性,进一步提升了涂层的屏蔽阻隔特性,使涂层被电解质溶液浸入的时间滞后了 10倍,而且使涂层的摩擦学性能明显提升,相较酚醛环氧涂层摩擦系数降低约73.90％,耐磨损性能提高3.2倍;在质量分数为3.5％NaCl溶液的腐蚀介质条件下,SrCrO4/PTFE/EPN复合涂层表现出更低的摩擦系数,且能够在摩擦副接触界面形成钝化防护膜,该钝化膜主要以Fe和Cr氧化物、氢氧化物或结晶水化物的形式存在,从而有效抑制对偶面由于腐蚀而产生的磨损.

    缓蚀作用功能一体化钝化膜耐腐蚀性能摩擦学性能

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    列车轮缘润滑材料性能分析与应用研究

    方聪聪丁一陈军周伟...
    143-153页
    查看更多>>摘要：通过基础摩擦磨损试验研究了干态摩擦和3种轮缘润滑棒条件下的轮箍材料试样的摩擦磨损行为,结合扫描电镜和表面测量仪观察磨损表面形貌、损伤特征和磨痕几何形状,对3种轮缘润滑棒进行能谱分析,探究了润滑成分对轮轨材料减摩的影响,并根据试验结果进行了 2个月的现场机车轮缘磨耗跟踪测量.研究结果表明施加轮缘润滑棒作为润滑介质后可降低界面摩擦系数至0.15～0.50,试样表面摩擦损伤均有不同程度降低,3种轮缘润滑棒工况相比干态摩擦工况的试样磨损率分别降低17.21％、28.58％和20.50％;润滑剂成分研究表明,石墨-二硫化钼的轮缘润滑棒能在摩擦接触表面形成延展性强、覆盖率高的致密固体润滑膜,抗磨减摩性能最优;轮缘润滑棒B在DF12机车1轴轮对安装使用后轮缘磨耗有明显减缓,第1、4轴轮对轮缘磨耗之比下降50％.

    轮轨磨损小半径曲线轮缘润滑固体润滑表面疲劳损伤

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    激光表面淬火对车轮多边形萌生及发展影响试验研究

    黄金伟王文健丁昊昊郭俊...
    154-166页
    查看更多>>摘要：车轮多边形磨损是影响列车服役可靠性的常见异常磨损形式,而激光淬火是提高金属材料耐磨性能的新型技术,但目前关于激光淬火对车轮多边形的影响尚未深入研究.因此,本文中将研究激光淬火对车轮多边形萌生与发展的影响规律,探讨利用激光淬火技术抑制车轮多边形的可行性.首先利用激光器对车轮试样进行点状淬火和全表面淬火,利用MMS-2A微机控制摩擦磨损试验机进行轮轨滚动磨损试验,分析轮轨系统振动频率、车轮试样磨损表面宏观形貌、廓形、多边形阶数以及材料损伤等,探明激光淬火对车轮多边形形成的影响.结果表明:在车轮试样表面沿圆周方向均匀地进行12个和16个点状淬火时,滚动磨损试验中车轮试样分别萌生出12阶和16阶多边形,并激发出严重的轮轨系统振动,最终在15万转时产生较大波深的车轮多边形.对车轮表面进行全表面淬火处理时,滚动磨损试验过程中始终无车轮多边形产生.在此基础之上,本文作者对未淬火车轮试样进行6万转滚动磨损试验以形成多边形磨损,然后对多边形车轮试样进行点状淬火(波谷处淬火)和全表面淬火,继而进行轮轨滚动磨损试验.研究表明:对多边形车轮试样波谷区进行淬火强化后,多边形发展表现出先放缓后加快的现象,波谷逐渐转变为波峰;对多边形车轮试样进行全表面淬火强化后,多边形继续发展,运行15万转后多边形波深呈轻微下降趋势.研究结果对车轮多边形磨损控制技术研究具有理论指导意义.

    车轮多边形激光表面淬火磨损硬度塑性变形

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    基于热弹流理论的球轴承胶合失效研究

    敬贤旺孟凡明巩加玉
    167-178页
    查看更多>>摘要：基于热弹流理论建立了适用于球轴承的胶合分析模型,通过数值计算方法获得了用来表征胶合程度的温度安全系数和膜厚安全系数在计算域中的分布.针对球轴承提出了其考虑乏油润滑影响的胶合失效判定方法,该方法综合考虑温度及膜厚对球轴承胶合失效的影响,不仅可以判断球轴承滚道与滚动体接触副之间是否发生胶合,还可以确定其发生胶合的具体区域及胶合程度.研究了不同入口油膜厚度、径向载荷和内圈转速对球轴承抗胶合承载能力的影响.结果表明:入口油膜厚度降低、径向载荷增大和内圈转速升高会增加球轴承胶合失效风险.

    胶合失效球轴承热弹流润滑乏油润滑高速重载

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    聚四氟乙烯/氯氧化铁复合材料在石蜡油润滑状态下的摩擦学性能研究

    李宁潘炳力张龙龙王琦...
    179-188页
    查看更多>>摘要：采用冷压热烧的方法制备了氯氧化铁(FeOCl)填充改性聚四氟乙烯(PTFE)复合材料.利用MM-2HL环.块摩擦磨损试验机,研究了在液体石蜡润滑状态下FeOCl含量对PTFE复合材料的影响以及在不同载荷下PTFE-FeOCl复合材料的摩擦学性能.结果表明:填充FeOCl颗粒后,PTFE复合材料在石蜡油润滑状态下的摩擦学性能均有所提升.FeOCl质量分数为5％的复合材料表现出低摩擦系数和高耐磨性,且在不同载荷下均表现出优异的摩擦学性能,加入FeOCl后,在不同载荷下摩擦系数均有所降低.FeOCl的加入促进了转移膜的形成,有效地提高了PTFE材料的耐磨性.

    聚四氟乙烯氯氧化铁摩擦系数磨损转移膜

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    不同电流下的电弧侵蚀对浸铜碳滑板/铬锆铜接触线磨损机理的影响

    刘新龙周朝伟王冬云周新建...
    189-199页
    查看更多>>摘要：弓网之间由于短时间离线容易产生电弧,离线电弧会严重灼伤碳滑板和接触线表面,导致碳滑板服役寿命衰减和过早老化.采用了不同强度电流形成的电弧对碳滑板表面进行侵蚀处理,发现随着电流的强度增加,接触区域的离线电弧能量冲击强度和瞬时温度逐渐提升.受电弧侵蚀之后Cu从碳滑板基体中大量析出并熔焊成瘤状物,在侵蚀区域形成不规则疏松层和扩展裂纹.接着对碳滑板进行载流摩擦磨损试验,结果表明摩擦系数和接触电阻均随着侵蚀时间的增加而增大.通过扫描电镜和三维形貌测试分析方法,揭示了经电弧侵蚀之后碳滑板/接触线的载流摩擦磨损机理和性能差异,其主要磨损机制为磨粒磨损和氧化磨损.

    电弧侵蚀电流碳滑板接触线损伤机理

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    高温环境Si3N4陶瓷与M50钢材料的球盘配副与润滑油量对摩擦学行为的影响研究

    潘盈卓吕宝华马楷刘明辉...
    200-213页
    查看更多>>摘要：针对耐高温轴承的高温润滑问题,采用SRV-Ⅳ微动摩擦磨损试验机对轴承用材料Si3N4陶瓷和M50钢展开了高温控油摩擦磨损试验,之后对不同的配副方式进行了高温足量油、乏油的摩擦磨损对比试验.控油试验结果表明:200 ℃、足量油润滑条件下,Si3N4(球)-M50(盘)配副相较于M50钢自配副具有更低的摩擦系数和盘磨损率.M50钢自配副磨损率更容易受到润滑油量的影响.这是由于Si3N4(球)-M50(盘)配副的M50盘表面在摩擦过程中生成了稳定的含磷摩擦反应膜,而M50钢自配副的磨损以磨粒磨损为主,化学反应膜容易被破坏,且磨粒浓度会受到润滑油量的影响.不同配副对比试验结果表明:200 ℃、3 μL油量下,仅M50(球)-Si3N4(盘)配副长摩1 h未发生润滑失效,且能够保持较低的磨损率,除摩擦过程中产生的反应膜能够起到保护作用外,M50钢球表面化学反应膜成膜面积更小,成膜不易受乏油条件的影响也是重要原因.

    耐高温轴承M50钢Si3N4陶瓷高温乏油

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    动态膜厚的超声实时测量方法及测量盲区影响因素

    孙炜梁鹏郭峰孔令胜...
    214-232页
    查看更多>>摘要：基于超声波技术的弹簧模型与共振模型之间存在一段膜厚测量盲区,本文中提出了 1种复合模型可覆盖测量盲区.为实现膜厚在线监测,自主搭建了动态膜厚的超声实时测量系统,并研究了配副类型和润滑剂种类对测量盲区的影响.构建了超声测量试验的理论模型,对超声波在介质内的传播规律进行了仿真分析.结果表明,自主搭建的膜厚实时测量系统可精密跟踪不同周期及不同波形的膜厚;提出的复合模型可实现单个探头对宽范围膜厚的全域测量;随着下摩擦副声阻抗和润滑剂声阻抗的增大,膜厚测量盲区逐步缩小;但当润滑剂声阻抗过小时,容易出现无法监测的"测量真空区".本文工作可为金属摩擦副在实际工况下的动态膜厚在线监测提供理论和技术参考.

    润滑膜厚度在线测量仿真计算超声波技术测量盲区

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    鱼皮多肽作为水基润滑添加剂的摩擦学性能与机理研究

    张恩惠王宁丽李维民赵改青...
    233-241页
    查看更多>>摘要：采用酶解和大孔树脂分离技术从渔业废弃物中提取了3种不同极性的多肽,研究了多肽在水乙二醇溶液中溶解性、摩擦学性能,并探讨了其摩擦学机理.结果表明,所制备的3种不同极性的多肽在水乙二醇体系中均具有良好的溶解性,且具有较高的热稳定性.摩擦学研究表明,多肽可显著提升水乙二醇溶液在钢/钢摩擦副间的减摩、抗磨性能,有效保护摩擦副表面,其中小极性的多肽抗磨性能最强,磨损体积比水乙二醇溶液降低55.49％,并且3种多肽均可显著提升水乙二醇的抗承载性能.多肽的分子结构中存在较多的极性基团,有助于多肽与金属摩擦副表面发生物理吸附,而且多肽在摩擦副表面还形成1层以含碳、氮有机化合物、铁氧化物为主的化学反应膜.因此,多肽优异的摩擦学性能是摩擦化学反应和物理吸附协同作用的结果.

    水基润滑剂环境友好润滑添加剂多肽摩擦学性能摩擦学机理

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