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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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    微纳尺度固体超滑研究进展

    孙军辉张鑫张金璐葛蒲宇...
    437-459页
    查看更多>>摘要：超润滑,指摩擦阻力极低的状态,是润滑技术发展追求的终极目标.超滑能够大幅度减小甚至消除滑动界面的摩擦磨损、抑制摩擦能量耗散,有效延长运动部件的可靠性和服役寿命,具有重要的基础研究和工程应用价值.鉴于微纳尺度固体超滑是实现宏观工程超滑的基础,是可能解决现代制造业超精密、微型化发展面临严重摩擦磨损瓶颈问题的有效途径,因此有必要对学术界目前实现微纳尺度固体超滑的原理和典型方法进行探讨,深化认识固体超滑的实现策略,提高摩擦学研究服务现代文明的支撑能力.从早期的生活生产经验总结,到近代的机械啮合理论、黏着学说乃至当代原子分子水平摩擦理论,人们对摩擦和润滑的认识不断提高,但都不曾回避"摩擦总是伴随着动能/机械能消耗"的观点,即摩擦是界面滑动发生能量耗散的力学体现,滑动势垒的存在是滑动产生摩擦阻力的本征原因.因此,本文中将围绕如何降低滑动势垒、减小摩擦耗散的思辨理念,介绍当前固体超滑研究的发展和现状,着重探讨实现微纳尺度超滑的一般策略,简要综述学术界目前典型固体超润滑的原理和方法等.首先,介绍了结构超滑的提出、发展及其应用;其次,探讨了连续滑动超低摩擦行为的基础原理及应用等;此外,阐述了近年来提出的压力诱导超滑的理念,着重从现象发现、基本原理、试验观测方法及其可能的基础和应用价值等方面,介绍了压力诱导超滑的研究进展.最后,从基础研究和应用技术开发方面提出了超滑研究可能需要加强的几方面内容.以期通过当前综述,丰富学术界对超润滑的基本问题、科学意义及其应用价值的认识,阐明固体超滑的微观机理、实现策略,指出固体超滑面临的挑战及发展方向,助力固体超润滑从基础研究向工程应用迈进.

    超润滑超低摩擦结构超滑连续滑动压力诱导超滑

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    SPS制备铜基稀土发光复合材料的微观组织及摩擦学性能

    陈辉康嘉杰于鹤龙宋占永...
    460-469页
    查看更多>>摘要：以(Ca,Sr)AlSiN3:Eu2+荧光粉和铜粉为原料,利用放电等离子烧结(SPS)工艺制备了铜基稀土发光复合材料.采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、荧光显微镜、显微硬度计、纳米压痕仪以及磨损试验机等研究了(Ca,Sr)AlSiN3:Eu2+含量对铜基复合材料微观组织、物相结构、发光性能、微纳力学性能及摩擦学行为的影响.结果表明:适量(Ca,Sr)AlSiN3:Eu2+的掺入能够细化铜基质相晶粒,从而提高复合材料硬度与耐磨性.当荧光粉掺入的质量分数为5%时,复合材料拥有较高的硬度和最佳的耐磨性;过量的荧光粉会降低材料致密度和组织均匀性,从而导致复合材料硬度和耐磨性下降.

    (CaSr)AlSiN3:Eu2+复合材料微观组织摩擦磨损发光涂层

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    纳米二氧化铈添加剂对复合锂基润滑脂摩擦学性能影响研究

    杜治材何强张磊陈勇刚...
    470-481页
    查看更多>>摘要：为进一步提高复合锂基润滑脂摩擦学性能,将不同质量分数的纳米氧化铈(nano-CeO2)粒子添加到复合锂基润滑脂中,并利用四球摩擦磨损试验机对所制备的复合锂基润滑脂摩擦学性能进行测试,分析摩擦系数变化趋势.利用扫描电镜(SEM)、倒置金相显微镜和三维表面形貌仪观察摩擦试验后钢球表面磨痕形貌变化,并测量磨斑直径大小,同时使用X射线光电子能谱(XPS)和能谱仪(EDS)对润滑脂以及钢球表面典型元素变化情况进行测试,分析纳米氧化铈对润滑脂摩擦学性能影响机理.结果表明:当润滑脂中添加的纳米氧化铈质量分数为0.8%时,表现出最佳的抗磨减摩性能,摩擦系数和磨斑直径相比原始润滑脂分别降低了22.5%和12.1%.三维形貌扫描发现钢球磨斑表面粗糙度相比原始润滑脂降低38.1%,平均磨斑高度与最大磨斑深度分别下降56.9%和51.3%,纳米氧化铈对磨损表面具有抛光和自修复作用.EDS和XPS的结果表明纳米氧化铈在钢球表面形成了1层润滑膜,减少了摩擦副之间的直接接触.

    纳米二氧化铈复合锂基润滑脂添加剂摩擦学性能

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    本刊关于加强学术诚信的声明

    《摩擦学学报》编辑部
    481页
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    改性碳纤维-MoS2复合涂层的高温摩擦学性能研究

    高阳刘思思廖君慧赵鼎元...
    482-493页
    查看更多>>摘要：为了改善高温下固体润滑复合涂层的稳定性,选择经过化学改性的纳米碳纤维对MoS2涂料进行性能优化,制备添加不同比例的改性粉末的涂料.通过对粉末进行XPS、红外和形貌分析,表明碳纤维已经改性.借助CFT-I型高速往复摩擦磨损试验机分别在不同温度条件下进行摩擦试验,利用超景深显微系统对不同条件涂层表面磨损的形貌进行观测,对磨损机理进行分析,探究添加量的最优比例.试验结果表明:在试验温度分别为20、50和100℃时,添加质量分数1.5%CF-GO(氧化石墨烯改性碳纤维)涂料制备的涂层耐磨性能均优于其他的添加比例的涂层.在干摩擦5N载荷,试验温度为200℃时,添加质量分数1.5%CF-GO的涂层比未改性的涂层的磨痕深度、宽度分别减少66.1%、29.2%,涂层的耐磨性能有了很大的提高,进一步采用扫描电子显微镜(SEM)分析涂层的内部形貌可知,添加质量分数1.5%的CF-GO时,涂层内部形成清晰的网状结构,从而使得该比例下的涂层同时具有抗高温变形、耐磨以及耐热等优异的性能.

    改性碳纤维二硫化钼复合涂层高温变形摩擦学性能

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    20Cr13不锈钢高温微动摩擦磨损特性研究

    李波黄杰杨韬曹鑫科...
    494-508页
    查看更多>>摘要：高温是汽轮机不锈钢叶片服役面临的最基本挑战之一.本文中开展了环境温度对典型微动位移下20Cr13不锈钢微动摩擦磨损特性的影响研究,分析了不同温度影响下的摩擦系数时变特性,探讨了不同温度影响下的微动运行工况、磨损形貌特征、磨屑运动行为和主要损伤机制.结果表明:温度上升并未改变小位移工况下的界面微动运行状态,但磨斑边缘出现明显的磨粒磨损和材料剥落特征.温度大于100℃促使中等位移工况的微动磨损由混合态转变为完全滑移态,且摩擦系数与材料磨损先上升后下降.高温诱使微动滑移区界面松散磨屑形成特殊的"釉质层",虽有效缓解不锈钢材料磨损,但其对摩擦副上试样的磨粒磨损与黏着磨损问题不容忽视.

    20Cr13不锈钢微动磨损高温氧化磨屑行为

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    放电等离子烧结Cu-15Ni-8Sn/石墨自润滑复合材料摩擦磨损性能研究

    马文林刘益超王小超苏博...
    509-518页
    查看更多>>摘要：以Cu-15Ni-8Sn合金为基体,石墨为润滑剂,采用放电等离子烧结技术制备了Cu-15Ni-8Sn/石墨自润滑复合材料.使用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和万能试验机研究了复合材料的微观组织、物相组成和室温力学性能,通过球-盘式摩擦试验机测试复合材料的摩擦磨损性能,利用三维轮廓仪测量材料磨损体积,借助扫描电子显微镜对磨痕形貌进行表征.结果表明:向Cu-15Ni-8Sn基体材料中添加石墨后,材料的硬度明显降低;随着石墨含量的提高,复合材料的抗压强度逐渐降低.当添加质量分数为3%的石墨时,Cu-15Ni-8Sn/石墨自润滑复合材料的耐磨性最好,磨损率最小为3.0×10-6 mm3/(N·m),其磨损机理主要以磨粒磨损为主.

    自润滑复合材料Cu-15Ni-8Sn放电等离子烧结抗压强度磨粒磨损

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    亲水、疏水聚合物刷水润滑机制的对比研究

    孙靖东杨淑燕吴杨周峰...
    519-529页
    查看更多>>摘要：通过表面接枝聚合技术在摩擦副表面(陶瓷球-玻璃盘)分别生长亲、疏水型2种聚合物刷:聚甲基丙烯酸-3-磺酸丙酯钾盐(PSPMA)和聚甲基丙烯酸月桂酯(PLMA),成功构筑了润湿性不同的2种浸润表面,利用球-盘式光干涉薄膜测量装置研究了2种表面在水环境中的液膜厚度和摩擦力变化,结果表明2种表面呈现出不同的减摩效果:PLMA表面的摩擦力稳定且随速度变化较小,推测这与其较低的表面自由能和低玻璃化温度有关;PSPMA表面的摩擦系数波动较大且滑滚比和卷吸速度对其影响较大,这可能与聚合物刷发生高度水化而在接触表面形成了1层具有法向承载能力的水合层有关.亲水的PSPMA表面形成的水膜膜厚要远远高于疏水的PLMA表面水膜.高速滑动条件下,在流体动压效应和水合作用共同耦合作用使得PSPMA表面呈现出了润滑增强作用,从而获得了较高的膜厚和较低的摩擦系数.研究表明聚合物刷的水合效应对于获取优异的润滑性能是至关重要的,这对于理解水基润滑的机理和指导水润滑材料的设计具有较为重要的意义.

    聚合物刷水合效应表面润湿性膜厚流体动压效应

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    镍基AlxCoCrFeNi高熵合金涂层升温摩擦性能的原子尺度分析

    吴灿孙虎儿杨超毅
    530-541页
    查看更多>>摘要：高熵合金(HEAs)具有较高的硬度、耐磨性和抗氧化性,是1种有前景的高温涂层材料.采用分子动力学仿真,分析了在300～1 500 K温度条件下,Ni基板上AlxCoCrFeNi(x=0,3,6,10)高熵合金涂层在划伤过程中的力学特性和摩擦磨损行为.结果表明:AlxCoCrFeNi HEA涂层法向和切向摩擦力随着Al含量增加和温度的升高而逐渐减小,摩擦系数波动幅度较小,随着Al含量增加而先减小后增大,在1 500K时,Al10CoCrFeNi涂层的摩擦系数最大,为0.529.损伤原子位移及剪切应变与Al含量和温度呈正相关,Al含量的增加或温度的升高降低了摩擦表面的剪切强度,使损伤原子数目增加,材料形变均匀性降低.相结构、位错缺陷等特性与Al含量及温度密切相关,随着Al含量增加和温度上升,FCC相原子含量减少,材料塑性降低,涂层中BCC相和其他相结构原子的比例增多.在高温下缺陷产生的深度更深,但位错密度降低,这表明在高温下位错的迁移难度降低,位错对材料的强化程度降低,材料亚表层的破坏程度逐渐严重.AlxCoCrFeNi涂层与Ni基板界面的结合强度随着Al含量的增加而降低,随着温度的上升而逐渐增大,HEA涂层与Ni基底界面处的应力是影响界面结合强度的因素之一,x=0时涂层界面应力明显高于其他3种情况.

    高熵合金涂层摩擦磨损界面结合强度分子动力学

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    过量稠化剂组分对锂基润滑脂微观结构和性能的影响

    徐状蔡浩鹏王哲王卓群...
    542-550页
    查看更多>>摘要：以不同摩尔比的12-羟基硬脂酸和一水氢氧化锂为稠化剂原材料,设计制备了多种锂基润滑脂.采用傅里叶红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)表征了锂基润滑脂的化学结构和微观形貌.考察了过量的12-羟基硬脂酸或者一水氢氧化锂对锂基润滑脂的微观结构、锥入度、滴点、胶体安定性、机械安定性和流变学性能的影响,阐释了微观结构对其性能的影响机理.结果表明:过量的稠化剂组分对锂基润滑脂微观结构的形成及性能均具有显著影响.12-羟基硬脂酸过量10%时对锂基润滑脂起到结构改善剂的作用,过量的一水氢氧化锂更有利于锂基润滑脂形成螺旋纤维均匀及缠绕程度较高的网状结构;一水氢氧化锂过量或者12-羟基硬脂酸过量10%时制备的锂基润滑脂的稠度较大,胶体安定性较好,结构强度较高.

    过量稠化剂组分锂基润滑脂微观结构胶体安定性流变性能

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