一、二硫化钼的物理、化学性能及润滑原理(论文文献综述)
杨茜婷[1](2010)在《银—石墨—二硫化钼复合材料的摩擦磨损性能研究》文中研究说明采用粉末冶金的方法制备银-石墨-二硫化钼复合材料,对所得复合材料样品进行不同气氛下的摩擦磨损实验,测试其摩擦系数,磨损率,并使用光电子能谱仪、扫描电镜等分析手段对复合材料摩擦磨损后的磨痕形貌、磨屑进行分析,研究了石墨与二硫化钼含量对复合材料在大气及N2气氛条件下摩擦磨损行为及磨损机理的影响。并对复合材料进行电磨损实验,探究含量对材料电摩擦磨损性能的影响。银-石墨材料在大气中能够充分发挥减摩自润滑作用,生成完整均匀的润滑膜,磨损轻微;而在N2气氛中,其减摩性能大大下降。银-二硫化钼在大气中摩擦时,二硫化钼被氧化生成减摩性能差的三氧化钼,影响自润滑性能;而在气氛中由于可形成完整润滑膜,摩擦系数明显降低。银-石墨-二硫化钼在大气中能够形成润滑膜并在一定程度上减少了二硫化钼的氧化,减摩性能好;N2气氛中,二硫化钼形成润滑膜,减少了与对偶材料的粘着,减轻了磨损,摩擦磨损性能较好。银-石墨-二硫化钼复合材料在大气环境中工作时,随着二硫化钼与石墨含量比的增大,二硫化钼含量增加而使复合材料磨损加剧;且由于石墨含量减少,使材料表面形成的润滑膜的完整性下降,材料表面粗糙度增加,减摩性能下降,导致复合材料的磨损率增加。复合材料在N2气氛中摩擦时,随着复合材料中二硫化钼与石墨含量比的增大,使材料表面形成的润滑膜的完整性增大,材料表面粗糙度下降,减摩性能增加,同时材料硬度增加,因此材料磨损率下降。在电磨损过程中,随着石墨与二硫化钼含量比的增加,由于石墨具有导电性质,而二硫化钼导电性很差,固体润滑膜的导电性增加,薄膜电阻降低,导致接触电压降下降。随石墨与二硫化钼含量比增加,具有导电性质的石墨减少了微观电弧的产生,保证了复合材料摩擦表面的质量,材料的表面粗糙度降低,表面质量的提高,降低了材料的摩擦力,因此复合材料的磨损率降低,磨损中正刷的磨损率大于负刷。
马方圆[2](2019)在《星载高频双通道旋转关节电接触材料的选择及摩擦学分析》文中研究说明航天旋转关节的使用能大幅度的简化整星的设计方案,而所需频段的设计需要采用接触式的设计方案,接触式的方案将会面临空间电接触材料选择的问题,合理的电接触材料选择不仅能提高旋转关节使用过程中电接触的可靠性,还能保证旋转关节的使用寿命,使其在满足电气性能指标的前提下能够降低材料的磨损率,减少磨屑的产生,延长关节的使用寿命。国外对此类关节禁运,国内对此类关节的研究尚属空白,此类关节的研发对于国内相应的频段的研发甚至未来的卫星组网都具有很大的现实意义。具体的研究如下:首先通过电接触理论以及摩擦学理论的基本原理,选出了三类空间电接触材料组成的摩擦副,这其中包括以粉末冶金工艺制备的复合材料铜基二硫化钼,以物理气相沉积工艺制备的镀银膜的银合金,以及以稀贵金属为主要成分的金合金和金银铜合金,将这三类材料通过机械加工成型,做成旋转关节内相应尺寸的器件,通过分别装入旋转关节来做摩擦寿命实验。其次根据相关的实验条件设计了对应的转动机构,在不影响材料摩擦性能的前提下设置了机构的最佳转动速度,并对摩擦过程中旋转关节的电气性能作出实时的监测,通过检测旋转关节相位的跳动情况来判断电接触的可靠性以及电接触材料的摩擦寿命。最后通过对摩擦实验后材料表面的测量以及摩擦前后材料质量的损耗,最终选择出了一组满足项目需求的摩擦副材料-金合金和金银铜合金,这组材料具备电接触可靠性高,摩擦寿命长,磨屑少等优点,能够完全满足在空间条件下的电气性能及寿命需求。同时根据相关的实验结果,能够从摩擦学理论的角度来解释这种材料能够满足项目需求的原因。
战思琪[3](2020)在《铜-二硫化钼复合材料摩擦磨损性能的研究》文中指出通过粉末冶金法制备的铜基复合材料具有优异的物理和化学性能,例如高比强度,优异的耐热性和耐磨性,小的热膨胀系数和良好的尺寸稳定性等。因此,铜基复合材料可用作航空航天,军事和汽车工业中的制动摩擦材料。二硫化钼(MoS2)由于其独特的六边形分层结构而成为使用最广泛的固体润滑剂。在铜基复合材料中添加MoS2可以减少磨损量,提高摩擦磨损性能。所以本文采用粉末冶金法制备了Cu-MoS2复合材料。近年来,如何通过改进制备工艺和原料体系来提高材料的摩擦磨损性能和摩擦稳定性一直是研究的重点。本文对比研究了烧结工艺和MoS2含量对材料的微观组织形貌、硬度及摩擦磨损性能的影响规律,并探讨了其摩擦磨损机理。研究发现:当烧结温度达到820℃以上时,Cu与MoS2发生反应生成新的化合物,在N2+H2烧结气氛下主要生成硫化亚铜和铜钼硫化合物,在Ar烧结气氛下只生成铜钼硫化合物。当烧结气氛一定时,随着烧结温度的升高,由于样品的界面结合和生成化合物的影响,摩擦系数逐渐增大,磨损量逐渐减小。在720℃下,磨损机制主要为粘着磨损和磨料磨损。在820℃和920℃下,磨损机制主要为磨料磨损。当烧结温度一定时,两种气氛烧结的样品的显微硬度相差不大。但是,由于硫化亚铜具有独特的层状结构,在Ar中烧结的样品的摩擦系数和磨损量都大于N2+H2中烧结的样品,在N2+H2中烧结的样品的表面更光滑,疤痕和流痕面积较少。接下来,进一步探究了MoS2含量对Cu-MoS2复合材料摩擦磨损性能的影响。结果表明:随着MoS2含量的增加,基体组元的连续性降低,逐渐呈离散分布,复合材料的硬度先增大后减小,压缩强度逐渐减小。当MoS2质量分数为3%时,材料具有最佳的力学性能。在进行摩擦磨损实验后发现,随着MoS2含量的增加,复合材料的摩擦系数先降低,然后在一定范围内波动,而复合材料的磨损率先减小后增大,磨损机制由粘着磨损变为磨粒磨损。当MoS2含量为3%时,复合材料磨损率最低,磨损形貌也最光滑。所以,MoS2加入量为3%的铜基复合材料具有最佳的摩擦学性能。
秦文波[4](2019)在《聚晶金刚石对磨陶瓷材料摩擦表界面结构演化机理》文中研究说明摩擦与磨损在一切带有运动部件的机械系统中几乎是不可避免的,它们常常是造成能量损失、机械故障和效率低下的主要原因,降低宏观机械运动界面间的摩擦磨损对能源节约具有重要的意义。为了减少摩擦的不利影响,人们试图通过使用不同的固体或液体润滑剂来改善摩擦表界面的配合状态,摩擦表界面的调控对整个摩擦学系统起着至关重要的作用,系统地认识摩擦表界面结构演化对从本质上揭示材料摩擦学行为具有重要意义。本文基于聚晶金刚石(PCD)拥有微米级多晶的结构特性进行研究,PCD在摩擦的过程中,微米级金刚石颗粒的解理伴随着金刚石颗粒的剥落,并逐渐演变成纳米金刚石以及纳米层状堆垛结构,为纳米尺度下实现非公度接触状态提供了多微凸体的优势,是设计实现超低/超滑摩擦界面的理想材料。本文通过系统探究聚晶金刚石对磨陶瓷材料摩擦表界面的结构演化机制,分析了金刚石颗粒向纳米金刚石、纳米层状洋葱碳以及石墨烯纳米片层的演变,揭示了界面材料的结构演化对聚晶金刚石摩擦学性能的影响。从本质上认识了聚晶金刚石与陶瓷材料界面间纳米层状材料以及纳米颗粒在界面的形成对实现界面局部非公度接触的作用,对实现稳定的宏观超滑具有重要意义。由于宏观尺度超滑的实现具有挑战性,界面结构演化的揭示对设计实现宏观尺度稳定超滑提供了思路,基于以上研究,本文的主要结论总结如下:(1)聚晶金刚石的减摩耐磨设计对其宏观应用的重要意义,聚晶金刚石与不同配副材料对磨时,由于摩擦不同的界面配合状态以及碳原子重杂化过程,导致不同的摩擦学行为。(2)揭示了界面胶体层的形成机制、胶体层内部纳米金刚石的演变过程、多层石墨烯纳米片以及纳米洋葱状富勒烯之间的相互作用以及结构重组机制。(3)揭示了金刚石颗粒的剥落、微米级金刚石向纳米金刚石的演变;揭示了金刚石相变导致其表面无序化的sp2-C层的形成,无序化sp2-C团簇逐渐向有序层状结构的演变、多层石墨烯纳米片的形成、以及纳米洋葱状富勒烯的形成,这些结构演变伴随碳基摩擦膜的形成;建立了碳基摩擦膜的形成与超低/超滑摩擦学行为之间的联系。
李磊[5](2019)在《Ni3Al-MoS2自润滑涂层的微观组织性能与合成反应机理》文中指出在航天、航空、核电等高新技术领域,一些重要的运动部件需要在高真空、高负载、强辐射等条件下运行。在这种极端工况下,只有固体润滑材料才能满足润滑要求。MoS2是一种特别适合于真空环境下的,具有良好润滑性能的层状结构材料。纯MoS2涂层由于涂层的厚度小和结合力差,导致耐磨寿命较短。将MoS2与硬质材料的结合可以获得良好减摩耐磨性能的自润滑涂层。镍、铝可以通过自蔓延反应生成高熔点、高硬度的金属间化合物Ni3Al和NiAl。利用镍、铝之间的反应,并通过一定技术手段克服MoS2在制备过程中的烧损,有望在钢基体表面快速制备出具有良好润滑性能的Ni3Al-MoS2复合涂层。采用差示扫描量热/热重分析法、高温原位XRD等测试方法,研究二硫化钼与镍、铝、Ni3Al等金属的反应过程和反应机理。研究结果表明:在加热温度超过630℃时,二硫化钼与镍开始发生反应,生成硫化物Ni3S2和镍钼固溶体。当加热温度由835℃升高到1200℃时,高硫含量的的硫化物,如NiS、Ni7S6,在产物中依次出现。在1200℃时,反应产生的钼的数量超过镍的固溶度,与镍反应生成Ni4Mo。在加热温度超过561℃时,二硫化钼与铝开始发生反应。反应过程可以分为两部分:铝置换出二硫化钼中的硫,生成Al2S3和Mo;然后铝与钼反应生成铝钼化合物。当加热温度由630℃升高到800℃时,铝与二硫化钼生成的铝钼化合物逐渐由富铝相的Al12Mo、Al5Mo转变成富钼相的Al8Mo3和AlMo3。金属间化合物Ni3Al具有足够稳定的热力学状态,即使加热到1200℃时,也不与二硫化钼发生反应。采用有限元模拟的方法研究不同条件下Ni/Al自蔓延反应时的温度场分布。当只有Ni/Al压坯在钢基体表面时,NiAl层的最高温度可以达到1406.1℃。根据对二硫化钼与金属反应过程的研究结果,该温度会造成润滑相的严重烧损。所以将MoS2预置于Ni3Al中作为润滑层。Ni/Al压坯在润滑层和钢基体之间进行自蔓延燃烧反应。此时,润滑层与Ni/Al压坯界面节点最高温度在1026-1430℃之间。在润滑层厚度为38μm处的节点最高温度为1200℃,会造成润滑相的烧损。在连接过程中大于此厚度的润滑层中MoS2可以稳定保存。在530℃热压镍、铝和二硫化钼的混合粉末,通过镍与铝的固相扩散反应转变成Ni3Al,润滑相MoS2完整的保存在Ni3Al中。采用Ni/Al压坯自蔓延反应,可以实现Ni3Al/MoS2润滑层与NiAl层的良好连接。自蔓延连接后,靠近连接界面的少量MoS2发生烧损,烧损区域的厚度小于40μm。其他MoS2完整的保存在润滑层中。自蔓延连接时,在NiAl层与钢基体表面添加铜锌钎料改善连接。连接界面处的相组成有:铜锌合金,NiAl,未反应的镍颗粒和颗粒外层的Ni3Al。连接压力和预热温度的提高都会使连接界面处的微观组织致密度提高,从而界面连接强度提高。在连接压力40MPa预热100℃时,连接强度达到最大值,为64.7MPa。当预热温度超过100℃时,过高的自蔓延燃烧温度时钎料中的锌过度挥发,在界面中形成孔隙,使连接强度开始下降。Ni3Al/MoS2润滑层在摩擦过程中,摩擦系数先保持较高数值,为0.4。随着摩擦磨损的进行,润滑相MoS2涂抹在摩擦表面形成润滑层,摩擦系数逐渐降低并维持在0.2左右。在施加载荷3N,滑动速率0.1m/s,测试15分钟后,润滑层的磨损率为1.04×10-55 mm3N-1m-1。
殷耀禹[6](2016)在《二硫化钼/聚乙烯醇和二硫化钼/石墨烯复合材料的制备及性能研究》文中研究表明二硫化钼由于其独特的二维层状结构,具有优异的力学、化学、热学及催化性能,因此在增强聚合物性能和催化析氢等方面具有广阔的应用前景。本文将在二硫化钼纳米片层的制备、二硫化钼填充增强高分子聚合物以及二硫化钼纳米复合材料催化析氢方面展开探究。本文的研究内容主要包括以下几个方面:1、利用萘钠插层法剥离制备二硫化钼纳米片层。通过萘钠插层及超声分散的方法将商业二硫化钼剥离成单片层或少数几片层的纳米状态,XRD结果表明萘钠处理之后二硫化钼的晶格间距增大,AFM、SEM和TEM等则更加直观的表明利用萘钠插层法成功的得到了单片层和少数几个片层的二硫化钼纳米片。经过长时间静置之后,二硫化钼水分散液没有出现明显的沉淀分层现象,这表明二硫化钼纳米片层可以较好地分散在水溶液中。2、利用二硫化钼纳米片层增强聚乙烯醇。以二硫化钼纳米片为填料,通过溶液共混法制备不同二硫化钼含量的二硫化钼/聚乙烯醇复合材料。XRD和TEM结果表明二硫化钼纳米片均匀地分散在聚乙烯醇基体中,没有出现明显的团聚现象;而SEM和FTIR结果显示二硫化钼纳米片与聚乙烯醇之间具有较强的相互作用力;DSC和TGA测试表明添加二硫化钼之后聚乙烯醇的热稳定性明显增强,其玻璃化转变温度和最大降解温度分别升高了9、29℃;而拉伸和DMA测试结果说明二硫化钼/聚乙烯醇复合材料的机械强度相对于纯聚乙烯醇有了很大提高,当二硫化钼填充量为1 wt%时,其拉伸强度和杨氏模量分别提高了85%和49%。通过分析可知二硫化钼/聚乙烯醇复合材料性能提高的主要原因是MoS2纳米片层在PVA基体中分散较好,并且PVA和MoS2之间存在较强的相互作用力。3、石墨烯负载二硫化钼纳米粒子复合材料用于催化析氢反应。以直接剥离石墨烯为导电载体,以四硫代钼酸铵为前聚体,在超临界二氧化碳辅佐作用下,在不同反应温度下制备了多组二硫化钼/石墨烯复合材料。TEM结果表明二硫化钼均匀的分散在石墨烯表面,且层数较少,具有较多的裸露边缘,而且在高倍镜下可以清楚地看到二硫化钼的层间距和表面晶格;从XPS结果可以看出复合材料中Mo和S含量分别为5.62%和11.43%,比例接近于1:2,符合MoS2的原子构成比例,另外,S元素主要表现出S2-的形式,而Mo元素主要以Mo4+的形式存在;电化学测试结果显示,高温处理以及添加石墨烯对MoS2的催化析氢效率有较大的提高作用。
曾行军[7](2020)在《自润滑刀具材料的制备及其在深冷环境下的性能研究》文中指出随着我国航空航天事业的不断发展,钛合金、高温合金、高强钢等难加工材料以其高强度、高硬度及良好的化学惰性而得到广泛应用。由于目前对工件的表面质量和加工精度要求更高,传统加工方式很难满足现在的要求。而超低温切削加工技术可以有效地改善工件的加工质量和精度,并提高刀具的使用寿命,但是在超低温环境下,缺乏润滑油的润滑,刀具磨损非常严重。因此,研究自润滑刀具材料在深冷环境下的摩擦磨损机理有一定的实用价值。本文研究了织构化自润滑材料和添加固体润滑剂的自润滑材料与TC4钛合金在不同环境温度下的磨损行为和磨损机理。采用电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪技术(XRD)等对材料磨损表面磨痕形貌、磨屑形貌及成分进行检测,分析自润滑材料的磨损机理,研究固体润滑剂在深冷环境下对材料摩擦磨损行为的影响和减磨机理。(1)在常温环境、液氮环境和切削液环境中进行TC4合金与YG8硬质合金的摩擦磨损试验,分析不同载荷(10N、20N、30N)、不同转速(500r/min、800r/min、1000r/min)下 TC4 与 YG8 的摩擦磨损行为,研究实验环境、载荷和转速对材料摩擦学性能的影响。结果显示:当载荷为20N,转速为800r/min时,材料摩擦系数相对较低。在此实验参数下增加在低温氮气环境中进行TC4合金与YG8硬质合金的摩擦磨损试验,探究环境温度对材料摩擦学性能的影响。试验结果显示:温度可以影响TC4合金材料的摩擦学性能,低温环境可以影响YG8表面转移膜的形态,温度越低,转移膜越致密光滑,材料的磨损越小。(2)利用激光加工技术加工出不同织构孔径和织构密度的织构化试样,在织构微坑中分别填充固体润滑剂石墨和二硫化钼制成自润滑试样,在常温环境和液氮低温环境中进行摩擦磨损试验。试验表明:织构化微坑有收集磨屑的作用,织构孔径越大,收集磨屑的能力越强。填充固体润滑剂的自润滑试样可以起到减磨的作用,在常温环境中,石墨的减磨效果比二硫化钼好,而在液氮环境中,二硫化钼的减磨效果优于石墨。当织构密度为15%时,填充二硫化钼试样的减磨性能在两种试验环境中均优于石墨。固体润滑剂石墨和二硫化钼与织构孔径和织构密度的最优组合不一致,需要针对不同条件进行调整。(3)以YG8硬质合金粉为基体,以固体润滑剂石墨为添加剂,利用热压烧结技术烧制出含石墨的自润滑材料,在常温环境和液氮低温环境中进行摩擦磨损试验研究。试验表明:添加剂石墨影响了材料的力学性能,随着石墨含量的增加,材料的硬度和密度均下降,磨损越严重。
蒲哲[8](2019)在《TC4钛合金表面原位生长MoS2/TiO2微弧氧化膜层制备工艺研究》文中进行了进一步梳理钛合金作为一种新型轻合金结构材料拥有卓越的综合性能。它的低密度、轻重量、高断裂韧性、高耐热性和高强度比使其在很多领域(生物医学,航空等)都有重要应用。但钛合金的表面粘性大,与其他金属一起使用时,会在接触面发生黏着而产生磨损,甚至造成腐蚀;且钛合金表面硬度不高,在摩擦时,会产生较大的磨损。故为了使钛合金应用得到进一步的发展且提高其使用安全性,对其进行表面处理是必要的。釆用微弧氧化技术在钛合金表面可生成高硬度的氧化物陶瓷膜层,从而极大地改善了钛合金的摩擦学性能。但是该膜层摩擦系数过高,损耗严重。本文以TC4钛合金为研究对象,采用微弧氧化技术在钛合金表面制备MoS2/TiO2复合膜层。研究电解液添加剂对MoS2原位合成形态,膜层结构和磨损性能的影响。使用优化出的电参数和电解液配方,在微弧氧化过程中从溶液中合成MoS2并制备出含有MoS2的陶瓷层,对陶瓷层的显微硬度、成分组成、相组成、表面形貌、表面粗糙度以及摩擦磨损性能进行了测试分析,研究了不同复合膜结构的形成过程及其对磨损性能的影响。研究结果表明:在微弧氧化膜层中检测到了MoS2,这证明通过化学合成的办法,MoS2是可以原位合成在陶瓷层中的。通过改变电解液中添加剂浓度得出:Na2S的含量在20g/L、Na2MoO4含量在3.5g/L左右时,复合膜层表面孔孔径较为微小,分布较为为均匀,膜层中MoS2含量随着Na2S含量上升而上升,但当Na2S加入量过多,此时电解液中会有大量S的生成,该物质会在微弧氧化过程中附着于膜层表面释放大量热量,造成烧蚀,使得膜层表面出现火山状凸起,膜层摩擦系数大幅上升;而Na2MoO4含量则对膜层中MoS2含量影响较小。相比于普通微弧氧化膜层、直接向电解液中添加MoS2颗粒制备的陶瓷层,通过本文化学合成方法引入MoS2制备的陶瓷层其膜层表面更为平整,粗糙度更小,摩擦系数也更加小这是由于直接添加MoS2颗粒,会使得其在微弧氧化过程中发生团聚,在膜层中分布不均,而通过原位生长引入则由于是一边微弧氧化一边生成MoS2,其不会聚集在一起并在膜层中均匀分布。在高温下,通过本文化学合成方法引入MoS2制备的陶瓷层比起普通微弧氧化膜层、直接向电解液中添加MoS2颗粒制备的陶瓷层,其摩擦性能也更加优越。
杨宗榕[9](2019)在《仿生微胶囊水润滑轴承复合材料的摩擦学性能研究》文中研究表明船舶尾轴承作为船舶推进系统的核心组成部分,其摩擦磨损性能对船舶在海上运行的经济性和安全性有着至关重要的作用。随着水润滑尾轴承的不断发展,不同种类的高分子聚合物被应用于尾轴承上。在实际的使用过程中,尤其是在启动、停止、低速重载等的工况条件,聚合物材料有着较为严重的摩擦磨损。因此,通过对聚合物材料进行改性,提升材料的摩擦学性能是势在必行的。本文通过对铁犁木的微观结构进行观测,在铁犁木的内部发现了一种树脂,其外表覆盖着一层外壳,对这种独特的核-壳结构进行仿生学设计。以基础油为芯材,脲醛树脂为壳材,使用原位聚合法进行微胶囊制备的可行性验证。将制备的微胶囊作为添加剂与高密度聚乙烯基体材料共混制备复合材料。通过对复合材料进行摩擦学测试,试验结果表明:添加适量的微胶囊能够有效提升材料的摩擦学性能。在1.4 MPa的试验工况下,与纯高密度聚乙烯试样相比,微胶囊含量为3%的复合材料的磨损量下降了82.14%。以二硫化钼为芯材,脲醛树脂为壁材,使用复乳法来制备微胶囊。将含二硫化钼的微胶囊和二硫化钼分别与基体材料共混制备两种不同的复合材料。分别对两种复合材料进行摩擦学性能测试,以探究二硫化钼微胶囊化对材料的摩擦学性能的影响。试验结果表明:二硫化钼微胶囊化能够延缓其在潮湿环境中的氧化反应以保证其润滑性能,相较于二硫化钼含量为10%的复合材料,微胶囊化二硫化钼的含量为10%的复合材料的摩擦系数下降了73.08%。以芥酸酰胺和N-N亚乙基双硬脂酰胺为芯材,脲醛树脂为壁材,使用复乳法来制备微胶囊。将制备的微胶囊作为添加剂与高密度聚乙烯基体材料共混制备复合材料。对两种复合材料进行摩擦学性能测试,以探究两种润滑剂不同的分子链长度对复合材料的摩擦学性能的影响。结果表明:分子链较短的芥酸酰胺对复合材料的摩擦学性能提升较大。与纯高密度聚乙烯试样相比,芥酸酰胺微胶囊的含量为10%的复合材料试样的摩擦系数下降了66.9%。综上所述,将润滑剂微胶囊化能够有效起到延缓润滑剂发生氧化反应。此外,当微胶囊破裂后,润滑剂被释放到材料表面并形成了润滑膜,进而提升材料的耐磨性能,并赋予复合材料自润滑性能。
罗婷[10](2019)在《二维层状材料微结构的激光调控及其摩擦学特性研究》文中研究指明二维层状材料不仅具有独特的光学、电学、热学性质,还具有良好的力学性能:既可以单独用作润滑剂,也可以作为润滑剂添加剂显著改善其摩擦学性能,还能够展现出超滑等新颖摩擦现象。然而,由于二维材料比表面积大、表面活性高,极易发生团聚,或在摩擦过程中被氧化,极大提高了其作为润滑油添加剂的实际应用难度。因此,设计新颖的二维材料复合结构,寻找适合的制备技术、深入分析其摩擦学机理是目前该领域最迫切的攻关难题。根据微纳米颗粒作为润滑添加剂的润滑机理,本课题采用简单快速的液相激光辐照技术,对二硫化钨(WS2)、二硫化钼(MoS2)、石墨烯等典型二维材料的微结构进行了系列调控,并对其作为润滑添加剂的摩擦学性能进行了系统探索。(1)提出了一种实心WS2亚微米球的一步液相激光辅助生长策略。在室温常压条件下,以WS2大片为靶材,利用激光辐照固体靶材瞬间所产生的超高温超高压等极端非平衡环境和周围液相介质的快速冷却作用,同时实现了WS2微米大片的破碎和近封闭实心球形结构的成型,有效地简化了制备流程、降低了制备成本。并对其作为液体石蜡添加剂的摩擦学性能进行研究,结果表明,WS2亚微球能够在摩擦副表面沉积成膜,并在剪切力作用下起到微轴承作用,从而具有优异的减摩抗磨性能。(2)发展了一种单分散类富勒烯结构二硫化钼纳米球(IF-MoS2)的激光辐照制备方法。以水热法得到的二维MoS2纳米片为靶材,利用纳秒脉冲激光直接辐照分散于液相中的MoS2纳米片,在激光诱导的光热作用和周围液相介质的超快冷却双重作用下,获得了表面光滑、单分散的IF-MoS2纳米球。这种IF-MoS2纳米颗粒球形度高,颗粒粒径小,因部分边缘悬键闭合而具有较稳定的富勒烯结构,在摩擦过程中IF-MoS2纳米球极易进入接触区形成转移膜,并且能够有效抑制摩擦高温所导致的MoS2氧化失效,因此,具有优异的减摩和极压性能。(3)结合零维(0D)和二维(2D)纳米材料的优点,利用一步脉冲激光辐照技术,构建了一种新型的0D/2D叠层复合结构。以二维氧化石墨烯和MoS2纳米片的混合水溶液为作用对象,通过激光辐照所产生的光热作用还原氧化石墨烯,同时诱导MoS2纳米片释放高表面能而熔融重构为纳米球,并附着在相邻石墨烯片层之间,最终形成0D/2D相结合的MoS2球/石墨烯片叠层复合结构。该复合材料结构比较松散,在润滑油中具有良好的分散稳定性,而且,在四球摩擦磨损实验中展现出显著提高的抗磨和减摩性能。(4)受夜光藻在海洋中良好悬浮稳定性的启发,基于硬度不同材料的协同润滑作用思想,设计了一种以超硬SiC球为核心、柔性石墨烯为壳,且表面被漂浮石墨烯纳米带装饰的核壳结构。借鉴SiC衬底上外延石墨烯气相生长策略,通过激光辐照超硬的SiC颗粒悬浮分散液,在简单、温和的液相脉冲激光辐照下,高比表面积的SiC纳米颗粒表面被光热激活,熔融成球,同时,激光与固体靶材接触界面处的极端非平衡条件导致SiC被刻蚀分解,C原子重组形成石墨烯,进而形成了纳米带修饰的SiC@G亚微米球。该复合材料在液相介质中具有优异的分散性,超硬SiC微球的微抛光和微轴承作用、石墨烯良好的吸附特性和自润滑性能相互协同,使其展现出优异的抗磨减摩性能。(5)采用超快低温激光辐照生长技术,实现了超细SiC@G纳米球的制备,初步获得了超滑性能(摩擦系数小于0.01)。采用同样的SiC颗粒悬浮分散液,利用冰浴限制激光辐照过程中颗粒的生长速度,获得了小于10 nm的超细SiC@G纳米球。将其分散在PAO 4和液体石蜡中,观测到了超滑现象。通过球盘摩擦实验发现:SiC@G纳米球应用于PAO 4和液体石蜡超滑体系后,可以有效减少跑合时间,显著降低摩擦系数,减少磨损,并提高了超滑实现时的接触压力。
二、二硫化钼的物理、化学性能及润滑原理(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、二硫化钼的物理、化学性能及润滑原理(论文提纲范文)
(1)银—石墨—二硫化钼复合材料的摩擦磨损性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
致谢 |
第一章 绪论 |
1.1 复合材料 |
1.1.1 复合材料概论 |
1.1.2 金属基复合材料 |
1.2 自润滑复合材料 |
1.2.1 固体润滑剂 |
1.2.1.1 固体润滑剂特性 |
1.2.1.2 石墨与二硫化钼 |
1.2.2 固体自润滑复合材料 |
1.2.2.1 固体自润滑复合材料的组成 |
1.2.2.2 固体润滑材料的组成原则 |
1.2.3 金属基自润滑材料 |
1.2.3.1 金属基自润滑材料简介 |
1.2.3.2 银基自润滑复合材料 |
1.3 电接触、电接触材料简介 |
1.3.1 电接触简介 |
1.3.2 电接触材料性能 |
1.3.3 电接触材料 |
1.4 本课题研究背景及意义 |
第二章 银-石墨-二硫化钼复合材料的制备及性能研究 |
2.1 银-石墨-二硫化钼复合材料的制备 |
2.1.1 混料 |
2.1.2 压制成型 |
2.1.3 烧结 |
2.1.4 复压 |
2.2 银-石墨-二硫化钼性能测试原理 |
2.2.1 XRD 原理简介 |
2.2.2 XPS 原理简介 |
2.2.3 密度的测试 |
2.2.4 硬度的测试 |
2.2.5 电阻率的测试 |
2.2.6 抗弯强度的测试 |
2.2.7 表面粗糙度的测试 |
第三章 银-石墨-二硫化钼的机械摩擦磨损实验及磨损机理分析 |
3.1 银-石墨-二硫化钼的组织及物理性能 |
3.1.1 银-石墨-二硫化钼的组织形貌 |
3.1.2 银-石墨-二硫化钼的物理性能研究 |
3.2 机械摩擦实验过程 |
3.2.1 摩擦实验原理及设备 |
3.2.2 实验参数的测量 |
3.2.2.1 摩擦系数 |
3.2.2.2 磨损率及磨损形貌 |
3.3 银-石墨-二硫化钼摩擦性能及磨损机理分析 |
3.3.1 银-石墨复合材料 |
3.3.2 银-二硫化钼复合材料 |
3.3.3 银-石墨-二硫化钼复合材料 |
3.4 本章小结 |
第四章 含量变化对不同气氛中银-石墨-二硫化钼摩擦磨损性能的影响 |
4.1 银-石墨-二硫化钼物性研究 |
4.1.1 样品含量与制备 |
4.1.2 样品物性分析 |
4.2 含量对银-石墨-二硫化钼减摩性能的影响 |
4.2.1 含量对银-石墨-二硫化钼磨损形貌的影响 |
4.2.2 含量对银-石墨-二硫化钼摩擦系数的影响 |
4.3 含量对银-石墨-二硫化钼耐磨性的影响 |
4.3.1 不同含量银-石墨-二硫化钼的磨损机理 |
4.3.2 含量对银-石墨-二硫化钼磨损率的影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 银-石墨-二硫化钼复合材料电摩擦磨损性能的研究 |
5.1 电磨损性能测试原理和试验过程 |
5.1.1 电磨损试验装置 |
5.1.2 电磨损试验准备 |
5.1.3 电刷性能测试过程及原理 |
5.1.4 磨损试验 |
5.2 复合材料摩擦磨损性能测试 |
5.3 含量变化对复合材料接触电压降的影响 |
5.4 含量变化对复合材料摩擦系数的影响 |
5.5 含量变化对复合材料磨损率的影响 |
5.6 本章小结 |
第六章 全文总结 |
参考文献 |
硕士期间发表论文 |
(2)星载高频双通道旋转关节电接触材料的选择及摩擦学分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号对照表 |
缩略语对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 高频双通道旋转关节及内部电接触材料概述 |
1.2 接触式同轴微波旋转关节的滑动电接触研究现状 |
1.2.1 国外电接触研究历史 |
1.2.2 国内电接触研究历史 |
1.2.3 国外研究现状 |
1.2.4 国内研究现状 |
1.2.5 发展前景 |
1.3 本文的主要工作 |
第二章 空间条件下的电接触材料的摩擦磨损机理 |
2.1 引言 |
2.2 干摩擦条件下的相关磨损理论 |
2.3 电接触和电接触材料 |
2.3.1 电接触 |
2.3.2 复合材料 |
2.3.3 电接触领域的研究及应用主要有以下内容 |
2.4 电接触中电流的传导机理 |
2.5 电流的传导方式 |
2.6 滑动电接触表面的温升 |
2.7 电气环境所带来的磨损 |
2.8 滑动电接触材料在空间条件下相关的性能要求及组成 |
2.8.1 固体润滑材料 |
2.8.2 固体润滑剂的特性 |
2.9 本章小结 |
第三章 空间电接触材料的选择及其可行性分析 |
3.1 电接触材料 |
3.1.1 银基固体自润滑材料在滑动电接触中的性能 |
3.1.2 铜基固体自润滑材料的电接触性能 |
3.1.3 贵金属丝电刷材料 |
3.2 适用于旋转关节的电接触材料 |
3.3 适用于旋转关节的电接触材料的可行性分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 滑动电接触磨损机理研究 |
4.1 实验设备和实验条件 |
4.1.1 寿命可靠性分析及验证 |
4.1.2 旋转关节电接触材料寿命以及电接触可靠性实验 |
4.2 关节模拟寿命试验 |
4.2.1 环境试验方案构建 |
4.2.2 磨损量的测量 |
4.2.3 摩擦表面形态分析 |
4.2.4 机理分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 结论 |
5.1 全文内容总结 |
5.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(3)铜-二硫化钼复合材料摩擦磨损性能的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 论文研究背景及意义 |
1.2 铜基粉末冶金摩擦材料的研究现状 |
1.2.1 粉末冶金摩擦材料的研究进展 |
1.2.2 铜基粉末冶金摩擦材料的组成 |
1.2.3 铜基粉末冶金摩擦材料的应用 |
1.3 二硫化钼的性质及研究现状 |
1.3.1 二硫化钼的性质 |
1.3.2 二硫化钼的研究现状 |
1.4 金属基复合材料的磨损机理和影响因素 |
1.4.1 金属基复合材料的磨损机理 |
1.4.2 金属基复合材料摩擦磨损性能的影响因素 |
1.5 论文主要研究内容 |
第2章 铜基复合材料的制备及表征 |
2.1 铜基复合材料的制备 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 实验设备 |
2.1.3 样品制备工艺 |
2.2 试样组织及性能的表征 |
2.2.1 试样的物相分析和微观组织观察 |
2.2.2 试样硬度检测 |
2.2.3 试样相对密度检测 |
2.2.4 试样压缩强度检测 |
2.2.5 摩擦磨损实验 |
2.2.6 试样磨损量的测试原理 |
2.2.7 磨损表面形貌观察 |
第3章 烧结工艺对铜基复合材料摩擦磨损性能的影响 |
3.1 铜基复合材料的微观组织及表面形貌 |
3.1.1 铜基复合材料的物相分析 |
3.1.2 铜基复合材料的显微组织分析 |
3.2 铜基复合材料的相对密度及硬度 |
3.2.1 铜基复合材料的相对密度 |
3.2.2 铜基复合材料的硬度 |
3.3 烧结工艺对铜基复合材料摩擦磨损性能的影响 |
3.3.1 烧结工艺对复合材料摩擦系数的影响 |
3.3.2 烧结工艺对复合材料磨损量的影响 |
3.3.3 烧结工艺对复合材料磨损形貌的影响 |
3.4 本章小结 |
第4章 二硫化钼含量对铜基复合材料摩擦学性能的影响 |
4.1 二硫化钼含量对铜基复合材料组织形貌的影响 |
4.2 二硫化钼含量对铜基复合材料硬度和强度的影响 |
4.2.1 二硫化钼含量对铜基复合材料布氏硬度的影响 |
4.2.2 二硫化钼含量对铜基复合材料压缩强度的影响 |
4.3 二硫化钼含量对铜基复合材料摩擦磨损性能的影响 |
4.3.1 二硫化钼含量对铜基复合材料摩擦系数的影响 |
4.3.2 滑动速度对铜基复合材料摩擦系数的影响 |
4.3.3 二硫化钼含量对铜基复合材料磨损率的影响 |
4.3.4 滑动速度对材料磨损率的影响 |
4.3.5 二硫化钼含量对铜基复合材料磨损形貌的影响 |
4.4 本章小结 |
第5章 结论 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
攻读硕士学位期间研究成果 |
(4)聚晶金刚石对磨陶瓷材料摩擦表界面结构演化机理(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 摩擦表界面的重要性 |
1.2.1 摩擦表界面相变与摩擦化学反应 |
1.2.2 摩擦表界面结构演变与摩擦学性能的关系 |
1.2.3 摩擦表界面的调控 |
1.3 超低摩擦/超滑的重要意义 |
1.3.1 超低/超滑的特点 |
1.3.2 超低/超滑摩擦界面的设计 |
1.3.3 实现宏观超滑的挑战及意义 |
1.4 纳米金刚石颗粒及二维材料在摩擦学中的应用 |
1.4.1 纳米金刚石及二维材料的结构特点 |
1.4.2 纳米金刚石及二维材料不同尺度下的摩擦学性能 |
1.4.3 纳米金刚石及二维材料在减摩设计中的应用 |
1.5 金刚石相关材料在摩擦界面中的结构演变 |
1.5.1 金刚石相变特点 |
1.5.2 金刚石结构在摩擦过程中的重杂化 |
1.6 聚晶金刚石摩擦学性能及其摩擦界面调控 |
1.7 聚晶金刚石宏观尺度超低摩擦或超滑性能的意义 |
1.8 本文拟解决的科学问题 |
1.9 本文的主要研究内容 |
1.10 本文的研究目的与意义 |
第2章 实验方法 |
2.1 技术路线 |
2.2 实验材料 |
2.2.1 聚晶金刚石材料的特性 |
2.2.2 对磨副材料选择 |
2.3 样品预处理 |
2.4 摩擦学实验参数 |
2.5 分析表征 |
2.5.1 光学形貌分析 |
2.5.2 三维形貌分析 |
2.5.3 SEM分析 |
2.5.4 拉曼分析 |
2.5.5 XPS分析 |
2.5.6 AFM分析 |
2.5.7 聚焦离子束(FIB)制样 |
2.5.8 TEM分析 |
第3章 碳基摩擦膜的形成对配副材料的依赖性 |
3.1 配副材料对PCD摩擦学行为的影响 |
3.1.1 不同配副材料对摩擦系数的影响 |
3.1.2 对磨球磨斑及磨痕表面的光学形貌 |
3.1.3 磨痕的二维及三维形貌 |
3.1.4 PCD与配副材料磨损率对比 |
3.2 摩擦界面碳原子重杂化过程分析 |
3.3 磨损表面的SEM分析 |
3.3.1 磨痕表面的SEM形貌 |
3.3.2 磨斑表面的SEM形貌 |
3.4 摩擦界面状态演变机理讨论 |
3.5 本章小结 |
第4章 碳基摩擦膜的形成机制 |
4.1 碳基摩擦膜的结构特点 |
4.1.1 碳基摩擦膜的表面形貌特征 |
4.1.2 碳基摩擦膜的截面形貌特征 |
4.2 碳基摩擦膜的化学特性 |
4.2.1 碳基摩擦膜截面EDS面扫描元素分布 |
4.2.2 碳基摩擦膜的拉曼分析 |
4.2.3 碳基摩擦膜的XPS分析 |
4.3 碳基摩擦膜中胶体层的形成与跑合期的关系 |
4.3.1 胶体层厚度与跑合期的关系 |
4.3.2 碳基摩擦膜中胶体层的形成机理 |
4.4 摩擦界面金刚石颗粒在胶体层中的演变 |
4.4.1 金刚石颗粒在胶体层中的嵌入状态 |
4.4.2 金刚石颗粒在胶体层演变模型的建立 |
4.5 碳基摩擦膜的形成机理讨论 |
4.6 本章小结 |
第5章 摩擦界面金刚石颗粒结构演变机制 |
5.1 金刚石颗粒在摩擦界面的剥落机制 |
5.1.1 磨屑中的金刚石颗粒 |
5.1.2 碳基摩擦膜界面中的金刚石颗粒 |
5.1.3 摩擦界面金刚石颗粒剥落演变模型图 |
5.2 金刚石中碳原子重杂化过程 |
5.2.1 金刚石颗粒表面的无序化 |
5.2.2 摩擦界面纳米多层洋葱状富勒烯的形成 |
5.2.3 摩擦界面石墨烯纳米晶堆垛结构的形成 |
5.3 SP2-碳结构在碳基摩擦膜中的演变过程 |
5.3.1 碳基摩擦膜极表面多层石墨烯纳米层的形成 |
5.3.2 纳米多层洋葱状富勒烯在碳基摩擦膜中的演变 |
5.3.3 石墨烯纳米晶在摩擦膜中的演变 |
5.4 摩擦界面金刚石颗粒结构演变机理讨论 |
5.5 本章小结 |
第6章 碳基摩擦膜的摩擦学性能及其机理探讨 |
6.1 聚晶金刚石宏观超低/超滑摩擦界面的摩擦学行为 |
6.1.1 聚晶金刚石宏观摩擦学特性 |
6.1.2 聚晶金刚石宏观摩擦学机理总结 |
6.2 实现真空超滑的碳基摩擦膜的设计 |
6.2.1 聚晶金刚石真空超滑特性 |
6.2.2 实现真空超滑的碳基摩擦膜结构特点及减摩机理 |
6.3 酸性液体环境调控的超滑摩擦界面设计 |
6.3.1 液体调控聚晶金刚石的宏观超滑特性 |
6.3.2 液体调控的超滑摩擦的碳基摩擦膜结构特点及减摩机理 |
6.4 碳基摩擦膜超滑特性对环境的依赖性 |
6.5 碳基摩擦膜的纳米尺度摩擦学性能 |
6.6 碳基摩擦膜与实现超低/超滑机理讨论 |
6.7 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 本文的主要研究结论 |
7.2 对下一步工作的建议 |
致谢 |
参考文献 |
个人简历 |
攻读学位期间研究成果 |
1.学术论文发表情况 |
2.参加学术会议情况 |
3.获奖情况 |
4.参与项目情况 |
(5)Ni3Al-MoS2自润滑涂层的微观组织性能与合成反应机理(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
1.2 固体润滑材料与应用方法 |
1.2.1 软金属 |
1.2.2 层状润滑材料 |
1.3 Ni/Al自蔓延反应及应用的研究现状 |
1.3.1 镍铝燃烧合成的反应机理与工艺影响规律 |
1.3.2 镍铝燃烧合成制备涂层的应用 |
1.4 二硫化钼与基体材料反应的研究现状 |
1.4.1 二硫化钼与金属的反应过程及产物 |
1.4.2 二硫化钼与金属反应过程的调控方法 |
1.5 镍铝燃烧合成反应的温度场模拟计算 |
1.5.1 镍铝燃烧合成的绝热温度 |
1.5.2 镍铝燃烧合成的有限元模拟 |
1.6 本文的主要研究内容 |
第2章 实验材料及方法 |
2.1 实验材料 |
2.2 实验设备与方法 |
2.2.1 实验设备 |
2.2.2 实验过程与工艺参数 |
2.3 分析测试方法 |
2.3.1 热分析测试 |
2.3.2 物相与微观结构分析 |
2.3.3 力学与摩擦学等物理性能测试 |
第3章 二硫化钼与金属高温下的反应过程与机理 |
3.1 引言 |
3.2 MOS_2在自蔓延燃烧反应过程中的变化 |
3.3 二硫化钼与镍的反应机理 |
3.4 二硫化钼与铝的反应机理 |
3.5 二硫化钼与Ni3Al的反应机理 |
3.6 本章小结 |
第4章 自蔓延燃烧反应的温度场模拟计算与验证 |
4.1 引言 |
4.2 有限元模型的建立 |
4.2.1 几何模型与网格划分 |
4.2.2 定义材料属性 |
4.2.3 初始条件与边界条件 |
4.2.4 自蔓延燃烧反应的热源模型 |
4.3 Ni/Al自蔓延燃烧反应制备涂层过程中温度场的分布与变化 |
4.3.1 自蔓延燃烧反应过程中温度场的数值模拟与实验验证 |
4.3.2 钢基体与Ni/Al压坯的界面温度变化的模拟分析 |
4.3.3 预热温度对自蔓延燃烧反应温度场的影响 |
4.3.4 引燃位置对自蔓延燃烧反应温度场的影响 |
4.4 含MOS_2润滑层时自蔓延燃烧反应温度场的分布与变化 |
4.4.1 含MoS_2润滑层的有限元模型 |
4.4.2 上界面及润滑层中温度分布与变化 |
4.4.3 下界面处及钢基体中温度分布与变化 |
4.4.4 不同预热温度对涂层体系的温度场影响 |
4.5 本章小结 |
第5章 自润滑涂层的制备及其与基体连接性能 |
5.1 引言 |
5.2 Ni_3Al-MoS_2润滑层的微观组织与组成相研究 |
5.2.1 热压过程中润滑层的微观组织与组成相变化 |
5.2.2 连接后润滑层及与NiAl层界面处的微观组织与相组成 |
5.3 NiAl层及连接界面处微观组织与形成机理 |
5.3.1 NiAl层的微观组织与相组成 |
5.3.2 连接界面的微观组织与相组成 |
5.3.3 NiAl层与基体连接强度及断裂机理 |
5.4 润滑层的摩擦学性能测试 |
5.5 本章小结 |
结论 |
创新点 |
展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
(6)二硫化钼/聚乙烯醇和二硫化钼/石墨烯复合材料的制备及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 二硫化钼 |
1.2 二硫化钼的结构与性质 |
1.2.1 二硫化钼的结构 |
1.2.2 二硫化钼的性质 |
1.3 纳米二硫化钼的制备 |
1.3.1 微机械剥离法 |
1.3.2 液相剥离法 |
1.3.3 丁基锂插层法 |
1.3.4 气相沉积(CVD)法 |
1.3.5 萘钠插层法 |
1.3.6 水热(溶剂热)法 |
1.3.7 表面活性剂辅助法 |
1.4 二硫化钼的应用 |
1.4.1 润滑剂 |
1.4.2 传感器 |
1.4.3 电化学和光学器件 |
1.4.4 析氢催化剂 |
1.4.5 能量存储装置 |
1.5 二硫化钼基纳米复合材料 |
1.5.1 二硫化钼/聚合物复合材料 |
1.5.1.1 溶液共混法 |
1.5.1.2 原位聚合法 |
1.5.1.3 熔融共混法 |
1.5.2 二硫化钼/无机纳米复合材料 |
1.6 本课题研究的目地、意义与内容 |
1.6.1 研究目地与意义 |
1.6.2 本课题研究内容 |
第二章 二硫化钼纳米片层的制备 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验原料 |
2.2.2 实验仪器 |
2.2.3 实验步骤 |
2.2.3.1 萘钠插层法制备二硫化钼纳米片层 |
2.2.3.2 NMP液相剥离法制备二硫化钼纳米片层 |
2.3 结构与性能表征 |
2.3.1 透射电子显微镜(TEM)测试 |
2.3.2 原子力显微镜(AFM)测试 |
2.3.3 扫描电子显微镜(SEM)测试 |
2.3.4 X-射线衍射分析(XRD)测试 |
2.4 结果与分析 |
2.4.1 二硫化钼纳米片层分散液宏观分析 |
2.4.2 原子力显微镜表征结果 |
2.4.3 透射电子显微镜表征结果 |
2.4.4 扫描电子显微镜表征结果 |
2.4.5 X-射线衍射分析表征结果 |
2.5 本章小结 |
第三章 聚乙烯醇/二硫化钼复合材料的制备及其性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验原料 |
3.2.2 实验仪器 |
3.2.3 实验过程 |
3.2.3.1 二硫化钼纳米片层的制备 |
3.2.3.2 聚乙烯醇/二硫化钼纳米复合材料的制备 |
3.3 表征方法 |
3.3.1 X-射线衍射分析(XRD)测试 |
3.3.2 扫描电子显微镜(SEM)测试 |
3.3.3 透射电子显微镜(TEM)测试 |
3.3.4 傅立叶红外光谱(FTIR)表征 |
3.3.5 差示扫描量热仪(DSC)测试 |
3.3.6 热失重仪(TGA)测试 |
3.3.7 静态力学测试 |
3.3.8 动态力学(DMA)测试 |
3.4 结果与分析 |
3.4.1 X-射线衍射结果分析 |
3.4.2 扫描电子显微镜结果分析 |
3.4.3 透射电子显微镜结果分析 |
3.4.4 红外光谱结果分析 |
3.4.5 DSC结果分析 |
3.4.6 TGA结果分析 |
3.4.7 拉伸试验结果分析 |
3.4.8 DMA结果分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 二硫化钼/石墨烯复合材料的制备及其催化析氢性能的研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验原料 |
4.2.2 实验仪器 |
4.2.3 实验方案 |
4.2.3.1 石墨烯的制备 |
4.2.3.2 二硫化钼/石墨烯复合材料的制备 |
4.3 表征方法 |
4.3.1 透射电子显微镜(TEM)测试 |
4.3.2 X-射线光电子能谱测试 |
4.3.3 电化学性能测试 |
4.4 测试结果与分析 |
4.4.1 TEM表征结果 |
4.4.2 XPS表征结果与分析 |
4.4.3 电化学测试结果与分析 |
4.4.3.1 线性扫描伏安测试 |
4.4.3.2 电化学阻抗测试 |
4.5 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
(7)自润滑刀具材料的制备及其在深冷环境下的性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.1.1 课题研究的背景 |
1.1.2 课题研究的目的及意义 |
1.2 超低温加工技术的研究现状 |
1.2.1 国内超低温加工技术的研究现状 |
1.2.2 国外超低温加工技术的研究现状 |
1.3 自润滑刀具研究现状 |
1.3.1 自润滑刀具分类 |
1.3.2 自润滑刀具研究现状 |
1.4 主要研究内容 |
2 TC4钛合金的摩擦磨损实验 |
2.1 TC4钛合金的摩擦磨损实验 |
2.1.1 摩擦磨损试验平均摩擦系数 |
2.1.2 对磨材料的磨损率 |
2.1.3 对磨材料磨损表面形貌 |
2.1.4 平均摩擦系数 |
2.2 本章小结 |
3 微织构自润滑试样制备及其摩擦磨损实验 |
3.1 微织构自润滑材料简介 |
3.1.1 微织构简介 |
3.1.2 固体润滑剂简介 |
3.2 微织构自润滑试样制备 |
3.2.1 试样材料及微织构工艺选择 |
3.2.2 微织构自润滑试样制备 |
3.3 深冷环境下的摩擦磨损实验 |
3.3.1 相同织构密度自润滑试样的摩擦磨损特性 |
3.3.2 不同织构密度试样的摩擦磨损特性 |
3.4 本章小结 |
4 添加固体润滑剂自润滑材料制备及其摩擦磨损实验 |
4.1 添加固体润滑剂的自润滑材料的设计 |
4.1.1 添加固体润滑剂自润滑材料的设计原则 |
4.1.2 基体材料和固体润滑剂选择 |
4.1.3 添加固体润滑剂自润滑材料的微观结构设计 |
4.2 添加固体润滑剂的自润滑材料制备 |
4.2.1 原料选择 |
4.2.2 硬质合金烧结原理 |
4.2.3 工艺流程设计 |
4.2.4 制样工艺选择 |
4.3 自制材料深冷环境中的摩擦磨损实验 |
4.3.1 摩擦磨损试验方法 |
4.3.2 固体润滑剂含量对自润滑材料的摩擦磨损性能的影响 |
4.4 本章小结 |
5 总结与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 创新点 |
5.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文目录 |
(8)TC4钛合金表面原位生长MoS2/TiO2微弧氧化膜层制备工艺研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 钛合金及其应用 |
1.2 钛合金表面处理技术 |
1.2.1 电镀工艺 |
1.2.2 渗氮工艺 |
1.2.3 阳极氧化技术 |
1.3 微弧氧化技术 |
1.3.1 微弧氧化技术的发展现状 |
1.3.2 微弧氧化技术基本过程 |
1.3.3 微弧氧化技术的特点 |
1.3.4 微弧氧化的理论模型 |
1.3.5 微弧氧化的问题 |
1.3.6 影响微弧氧化的主要参数 |
1.4 微弧氧化电解液成分的作用机理 |
1.5 二硫化钼减磨微弧氧化膜层 |
1.6 本文研究内研究目的及意义 |
第二章 实验内容及原理 |
2.1 涂层体系设计 |
2.2 实验材料 |
2.2.1 试样制备 |
2.2.2 电解液成分 |
2.3 微弧氧化参数 |
2.4 实验流程 |
2.5 膜层成分组成、形貌表征 |
2.6 膜层显微硬度及表面粗糙度检测的测定 |
2.7 微弧氧化膜层摩擦磨损性能测定 |
2.8 微弧氧化膜层磨痕分析 |
第三章 硫化钠(Na_2S)浓度对TC4 钛合金表面膜层性能的影响 |
3.1 硫化钠浓度对膜层成分的影响 |
3.2 硫化钠浓度对膜层形貌的影响 |
3.2.1 硫化钠浓度对膜层孔结构的影响 |
3.2.2 硫化钠浓度对膜层中二硫化钼分布的影响 |
3.3 硫化钠浓度对膜层表面粗糙度的影响 |
3.4 硫化钠浓度对膜层摩擦磨损性能的影响 |
3.5 硫化钠浓度对膜层显微硬度的影响 |
3.6 复合膜层中二硫化钼合成机理分析 |
本章小结 |
第四章 钼酸钠(Na_2MoO_4)浓度对TC4 钛合金表面膜层性能的影响 |
4.1 钼酸钠浓度对膜层成分的影响 |
4.2 钼酸钠浓度对膜层形貌的影响 |
4.3 钼酸钠浓度对膜层表面粗糙度的影响 |
4.4 钛合金复合膜层摩擦磨损行为研究 |
本章小结 |
第五章 温度对复合膜层摩擦学性能的影响 |
5.1 不同膜层高温摩擦性能学 |
5.2 不同温度下膜层摩擦磨损机理 |
本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间的科研成果 |
致谢 |
(9)仿生微胶囊水润滑轴承复合材料的摩擦学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 背景 |
1.2 目的及意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 铁犁木材料的研究进展 |
1.3.2 水润滑尾轴承橡胶材料的研究进展 |
1.3.3 高分子聚合物水润滑尾轴承材料的发展现状 |
1.3.4 仿生微胶囊的研究现状 |
1.4 课题来源 |
1.5 本文主要研究内容 |
1.5.1 文章的结构 |
1.5.2 文章的技术路线 |
第2章 试验材料与表征方法 |
2.1 复合材料制备原料 |
2.2 试验仪器 |
2.2.1 摩擦磨损试验机 |
2.2.2 微胶囊合成设备 |
2.2.3 复合材料的性能表征设备与表面检测设备 |
2.3 本章小结 |
第3章 仿生微胶囊制备的可行性及其复合材料的摩擦学性能研究 |
3.1 前言 |
3.2 仿生微胶囊的设计思路与材料制备 |
3.2.1 铁犁木材料微观结构分析 |
3.2.2 仿生微胶囊的制备 |
3.2.3 含芯材为70N润滑油微胶囊的复合材料的制备 |
3.3 含芯材为70N润滑油微胶囊的复合材料的机械性能 |
3.4 摩擦学性能分析 |
3.4.1 试验方案 |
3.4.2 摩擦系数分析 |
3.4.3 摩擦系数单因素分析 |
3.4.4 磨损量分析 |
3.4.5 磨损表面形貌分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 MOS_2-微胶囊化改性对复合材料的摩擦学性能的影响 |
4.1 前言 |
4.2 试验准备 |
4.2.1 HDPE/MOS_2 共混的复合材料的制备 |
4.2.2 含微胶囊的复合材料的制备 |
4.2.3 试验设计 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 微胶囊材料表征 |
4.3.2 复合材料物理性能 |
4.3.3 复合材料的摩擦系数分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 不同润滑剂-微胶囊化对复合材料的摩擦学性能的影响 |
5.1 前言 |
5.2 试验准备 |
5.2.1 微胶囊的合成 |
5.2.2 复合材料的制备 |
5.2.3 摩擦学试验 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 复合材料的测试与表征 |
5.3.2 复合材料的摩擦系数分析 |
5.3.3 复合材料的磨损表面形貌分析 |
5.4 微胶囊的减磨原理 |
5.5 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 主要研究成果与结论 |
6.2 创新点 |
6.3 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文与参加的科研项目 |
(10)二维层状材料微结构的激光调控及其摩擦学特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 二维层状材料研究进展 |
1.2.1 二维层状材料的结构与性质 |
1.2.2 二维层状材料的典型制备方法 |
1.2.3 二维层状材料的典型应用 |
1.3 二维层状材料作为润滑油添加剂的摩擦学机理及研究进展 |
1.3.1 纳米材料添加剂的分类 |
1.3.2 纳米材料添加剂的摩擦学作用机理 |
1.3.3 存在问题 |
1.4 液相激光辐照技术 |
1.4.1 液相激光辐照技术的基本原理 |
1.4.2 液相激光辐照技术的研究现状及应用 |
1.5 本文主要研究内容及创新点 |
第二章 实验方案与研究方法简介 |
2.1 实验原料与仪器设备 |
2.2 材料的液相激光辐照制备 |
2.3 材料的表征方法 |
2.3.1 成分、结构和形貌表征 |
2.3.2 摩擦学性能表征 |
第三章 二硫化钨(WS_2)微米片的激光破碎熔融成球及其摩擦性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验 |
3.2.1 液相激光辐照法制备实心WS_2亚微米球 |
3.2.2 材料表征 |
3.2.3 抗磨减摩实验 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 激光能量密度对WS_2颗粒形貌的影响 |
3.3.2 激光辐照时间对WS_2颗粒形貌的影响 |
3.3.3 WS_2颗粒的形貌及结构表征 |
3.3.4 WS_2从微米片到实心亚微米球的再成型激光诱导生长机理 |
3.3.5 WS_2亚微米球作为润滑油添加剂的摩擦学性能 |
3.3.6 WS_2亚微米球作为润滑油添加剂的润滑机理 |
3.4 本章小结 |
第四章 层状无机类富勒烯二硫化钼(IF-MoS_2)纳米球的激光诱导成型生长及其摩擦性能 |
4.1 引言 |
4.2 实验 |
4.2.1 IF-MoS_2纳米球的制备 |
4.2.2 材料表征 |
4.2.3 摩擦性能测试 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 MoS_2颗粒的形貌及结构表征 |
4.3.2 MoS_2从二维纳米片到层状无机类富勒烯纳米球的激光诱导生长机理 |
4.3.3 IF-MoS_2纳米球作为润滑油添加剂的摩擦学性能 |
4.3.4 IF-MoS_2纳米球作为润滑油添加剂的润滑机理 |
4.4 本章小结 |
第五章 二维/零维叠层还原氧化石墨烯/二硫化钼(L-rGO/MoS_2)复合材料的激光诱导制备及其摩擦性能 |
5.1 引言 |
5.2 实验 |
5.2.1 具有叠层结构的石墨烯/二硫化钼复合材料的制备 |
5.2.2 材料表征 |
5.2.3 摩擦性能测试 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 激光辐照时间和PEG对rGO/MoS_2复合材料形貌的影响 |
5.3.2 二维/零维L-rGO/MoS_2叠层复合材料的形貌及结构表征 |
5.3.3 L-rGO/MoS_2复合材料的激光诱导生长机理 |
5.3.4 L-rGO/MoS_2复合材料在基础油中的分散性 |
5.3.5 L-rGO/MoS_2添加浓度对摩擦系数的影响 |
5.3.6 L-rGO/MoS_2摩擦磨损性能分析 |
5.3.7 磨损表面及润滑机理探索 |
5.4 本章小结 |
第六章 类夜光藻状石墨烯包覆碳化硅(SiC@G)亚微米球的制备及其摩擦性能 |
6.1 引言 |
6.2 实验 |
6.2.1 液相激光辐照法制备SiC@G亚微米颗粒 |
6.2.2 材料表征 |
6.2.3摩擦实验 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 类夜光藻状SiC@G亚微米球的生长模型设计 |
6.3.2 类夜光藻状SiC@G亚微米球的表征及生长过程探索 |
6.3.3 类夜光藻状SiC@G在基础油中的分散性 |
6.3.4 类夜光藻状SiC@G抗磨減摩性能分析 |
6.3.5 类夜光藻状SiC@G磨损表面及润滑机理 |
6.4 本章小结 |
第七章 超细石墨烯包覆碳化硅(SiC@G)纳米球的快速激光辐照制备及其超滑性能初探 |
7.1 引言 |
7.2 实验材料及方法 |
7.2.1 低温液相激光辐照法制备超细SiC@G纳米球 |
7.2.2 材料表征 |
7.2.3摩擦实验 |
7.3 结果与讨论 |
7.3.1 超细SiC@G纳米颗粒的表征及生长机制 |
7.3.2 四球摩擦实验测试 |
7.3.3 SiC@G纳米球在磷酸润滑剂中的超滑表现 |
7.3.4 利用SiC@G纳米球实现油基超滑的可行性分析 |
7.4 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 论文主要内容与结论 |
8.2 未来工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
四、二硫化钼的物理、化学性能及润滑原理(论文参考文献)
- [1]银—石墨—二硫化钼复合材料的摩擦磨损性能研究[D]. 杨茜婷. 合肥工业大学, 2010(04)
- [2]星载高频双通道旋转关节电接触材料的选择及摩擦学分析[D]. 马方圆. 西安电子科技大学, 2019(03)
- [3]铜-二硫化钼复合材料摩擦磨损性能的研究[D]. 战思琪. 长春工业大学, 2020(01)
- [4]聚晶金刚石对磨陶瓷材料摩擦表界面结构演化机理[D]. 秦文波. 中国地质大学(北京), 2019
- [5]Ni3Al-MoS2自润滑涂层的微观组织性能与合成反应机理[D]. 李磊. 哈尔滨工业大学, 2019(01)
- [6]二硫化钼/聚乙烯醇和二硫化钼/石墨烯复合材料的制备及性能研究[D]. 殷耀禹. 青岛科技大学, 2016(08)
- [7]自润滑刀具材料的制备及其在深冷环境下的性能研究[D]. 曾行军. 陕西科技大学, 2020
- [8]TC4钛合金表面原位生长MoS2/TiO2微弧氧化膜层制备工艺研究[D]. 蒲哲. 长安大学, 2019(01)
- [9]仿生微胶囊水润滑轴承复合材料的摩擦学性能研究[D]. 杨宗榕. 武汉理工大学, 2019(07)
- [10]二维层状材料微结构的激光调控及其摩擦学特性研究[D]. 罗婷. 济南大学, 2019(01)