高分子材料的水润滑摩擦磨损特性_俞仲茜
C_C_SiC复合材料的水润滑摩擦磨损特性
核动力工程Nuclear Power Engineering Vol.31. No.6 Dec. 2 0 1 0第31卷 第 6 期2 0 1 0年12月文章编号：0258-0926(2010)06-0085-04C/C-SiC复合材料的水润滑摩擦磨损特性高雯1，唐睿1，龙冲生1，王继平2（1. 中国核动力研究设计院核燃料及材料国家级重点实验室，成都，610041；2. 西安交通大学金属材料强度国家重点实验室，西安，710049）摘要：通过液相气化热梯度CVI法与反应熔渗法（RMI法）相结合，制备出C/C-SiC复合材料；材料密度1.4 ~1.6 g/cm3。
通过环块摩擦磨损实验考察了在水润滑条件下的载荷和摩擦速度对其摩擦磨损特性的影响。
实验结果表明：在水润滑环块式摩擦试验中，摩擦速度对C/C-SiC试样的摩擦系数和比磨损率影响较大：①当摩擦速度小于1.046 m/s时，摩擦系数稳定在0.12左右；②当摩擦速度高于1.046 m/s，摩擦系数减小很快，尤其是当摩擦速度达到2.092 m/s后，摩擦系数减小到0.01~0.02，这与水润滑膜的形成有关；③随着摩擦速度的增加，摩擦系数和比磨损率都有较大减小。
载荷的影响相对较小：随着载荷的增加，摩擦系数和比磨损率都有所增大。
C/C-SiC试样的摩擦磨损过程以磨粒磨损和微凸体断裂机理为主。
关键词：C/C-SiC；水润滑；摩擦磨损中图分类号：TG 148 文献标识码：A1 前言C/C-SiC复合材料兼具C/C复合材料和硅化石墨材料的许多优点[1~4]，如高强度、高耐磨性、抗腐蚀、耐高温、良好的韧性和自润滑性能等。
自20世纪90年代中期开始应用于摩擦领域，迅速成为新一代高性能制动材料[5~7]。
同时，C/C-SiC 复合材料也是一种理想的水润滑轴承材料，有可能应用于潜水泵、轴封泵等领域。
目前，制备C/C-SiC复合材料的常用方法有化学气相渗透法、热压法、前驱体裂解法和反应熔渗法（RMI）等。
超高分子量聚乙烯_纳米TiO_2复合材料的摩擦磨损行为
高分子材料科学与工程
POL YMER MAT ERIALS SCIENCE AND ENGINEERING
Vol. 26, No. 6 Jun. 2010
超高分子量聚乙烯/ 纳米 TiO2 复合材料的摩擦磨损行为
雷 毅, 郭建良, 张雁翔
( 中国石油大学机电工程学院, 山东 东营 257061)
Fig. 3 SEM pictures of worn surfaces of nano Ti O2 fi lled UHMWPE composi tes( p= 200 N, v= 0 604 m/ s)
2. 2 复合材料磨损表面形貌分析 F ig . 3 分别为填充质量分数 5% 和 15% 纳米 T iO2
通过电动高速搅拌机将纳米 T iO 2 粒子分散于乙 醇溶液中, 并加入硅烷偶联剂 KH550 进行表面处理, 经过滤、烘干后得到硅烷偶联纳米填料。采用热压成 型法分别制备了不同含量( 质量分数, 下同) 纳米 T iO2 填充 UHMWPE 复合材料( 试样尺寸为 4 5 m m 13 mm) 。用济南试金集团生 产的 MMW 1 型立式万能 摩擦磨损试验机评价复合材料在干摩擦条件下同 45# 钢盘( 54 m m, 淬火后硬度 H RC 44~ 46, 试验前试样 经 800# 水砂纸打磨摩擦表面至表面粗糙度 R a 为 0 2 m) 配副时的摩擦磨损性能; 采用精密电子天平( 感量 为 0 1 mg) 测定 UHMWPE 基复合材料销试样的磨损 质量损失; 采用荷兰 FE I 公司制 造的 QUANT A 200 扫描电子显微镜( SEM ) 观察复合材料磨损表面形貌; 通过美国伊达克斯公司( EDAX) 制造的 EDAX Genesis 2000 型 X 射线能谱仪( EDS) 分析试样磨损表面元素 成分的分布。
第六章 高分子材料的磨损性能
高分子材料性能学
磨粒磨损示意 (金属与橡胶间）
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p (3 sc )r 2 Hr 2
W r 2L tan
W PL tan PL tan
3 sc
H
高分子材料性能学
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(3)疲劳磨损
在交变应力作用下，橡胶与 金属表面微凸接触点处受到周期 性变化的应力作用，在相对运动 中，刚性微凸使橡胶材料表面发 生多次压缩、拉伸、剪切变形， 当应力循环次数达到一定时产生 疲劳裂纹，进而 扩展形成磨屑。
标准试样的磨损量 被测试样的磨损量
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高分子材料性能学
6.4 影响高分子材料磨损的因素
(1).微观、细观结构
影响高分子材料次价力作用和粘弹损耗的因素 （组成、极性、柔顺性、结晶度、滞后损失和模量） 塑料摩擦系数低于橡胶 交联密度低，粘弹损耗大，摩擦系数和磨损增大 分子链柔性下降，磨损量下降 纤维增强复合材料，沿垂直纤维取向方向摩擦，磨 损率低；沿纤维取向摩擦，磨损率高
高分子材料性能学
疲劳磨损示意 (金属与橡胶间）
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(4)起卷磨损
橡胶与较光滑的表面摩擦时， 若表面具有较高的摩擦系数， 发生起卷模塑
是低模量、大变形的橡胶材料 特有的磨损形式 必要条件：摩擦界面--高摩擦系数
橡胶--低撕裂强度
高分子材料性能学
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高分子材料性能学
6.3 耐磨性及其测量方法
一、材料的耐磨性
高分子材料性能学
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耐磨性是指材料抵抗磨损的性能，通常用磨损量表示。 磨损量愈小，耐磨性愈高。 磨损量的测量有称重法和尺寸法两种：
称重法是用精密分析天平称量试样试验前后的质量变化 确定磨损量。
尺寸法是根据表面法向尺寸在试验前后的变化确定磨损量。
高分子材料机械密封磨损特性及表面织构的影响
高分子材料机械密封磨损特性及表面织构的影响发布时间：2021-03-17T10:42:09.963Z 来源：《科学与技术》2020年31期作者：乐伟巍[导读] 表面织构具有增大磨损的作用，随着高分子材料弹性模量的增加，表面织构对减少磨损的作用越来越明显，而PET、POM、PA66、PEEK四种材料的表面织构具有减少磨损的作用。
乐伟巍宝胜科技创新股份有限公司江苏省扬州市 225800摘要：本文使用高分子材料和316不锈钢组成摩擦副，在不锈钢表面加工出凹坑型表面织构，经磨损试验表明，对于低弹性模量的UHMWPE，表面织构具有增大磨损的作用，随着高分子材料弹性模量的增加，表面织构对减少磨损的作用越来越明显，而PET、POM、PA66、PEEK四种材料的表面织构具有减少磨损的作用。
关键词：高分子材料；机械密封；磨损；表面织构机械密封是流体机械中用于旋转轴端密封的重要部件，传统的接触式机械密封是利用弹性元件对密封端面施加一定的压力，从而使动静环相互贴紧，以达到密封效果。
为了满足密封端面在相互运动过程中良好的摩擦相容性及物理力学性能要求，通常采用软硬材料组成摩擦副。
密封端面常用的软材料有碳石墨及铜合金，硬材料有合金钢及工程陶瓷等。
一、高分子材料概述高分子材料是以高分子化合物为基体，再配有其他添加剂(助剂)所构成的材料。
人们所接触的很多天然材料通常是高分子材料组成的，如天然橡胶、棉花、人体器官等。
人工合成的化学纤维、塑料和橡胶等也是如此。
高分子材料独特的结构和易改性、易加工特点，使其具有其他材料不可比拟、不可取代的优异性能，从而广泛用于科学技术、国防建设和国民经济各个领域，并已成为现代社会生活中衣食住行用各个方面不可缺少的材料。
此外，高分子材料按来源分为天然高分子材料和合成高分子材料。
其中，天然高分子是存在于动物、植物及生物体内的高分子物质，可分为天然纤维、天然树脂、天然橡胶、动物胶等。
而合成高分子材料主要是指塑料、合成橡胶和合成纤维三大合成材料，还包括胶黏剂、涂料及各种功能性高分子材料。
摩擦学材料研究方法高分子材料摩擦学 第4章 磨损特征与机理
Km-与材料性质有关的系数；α-常数；f-摩擦系数； β-表面膜相关的系数；σs-受压屈服极限
材料磨损体积与滑动积累距离成正比 在达到临界载荷之前，材料磨损体积与载荷成正比 材料磨损体积与较软材料的屈服极限或硬度成反比
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4.2.1 粘着磨损
干摩擦下,粘着磨损现象
➣ 磨屑不是只在硬度较低一方的摩擦面生成，硬度较高一方的摩擦面 也会产生磨屑； ➣ 磨屑组成是两摩擦面材料的混合物； ➣ 真 实 接 触 部 位 的 长 度 范 围 是 1 0 -3- 1 0-2m m ， 磨 屑 的 长 度 范 围 是
粘着磨损
磨粒磨损
疲劳磨损
7
4.1 磨损及其分类
➣ 腐蚀磨损(corrosive wear)：摩擦面和气体、液体环境发生化学反应而产生 的磨损。 ➣ 侵蚀磨损(erosion wear)：含有硬颗粒的流体相对于固体运动，使固体表面受 到冲蚀作用而产生的磨损。 ➣ 微动磨损(fretting wear)：两接触表面作微振幅重复摆动所引起的磨损。微 动磨损是一种微动疲劳与微动腐蚀并存的复合式磨损。
卸载时
假设接触部位的压缩应力等于材料的屈服应力σs，且转移粒子是直径为d的半球，
转移粒子和摩擦面单位面积上所相当的粘着能量为WAB，伴随着转移的粘着能量 转移粒子从摩擦面上脱落成为磨屑的条件是Ee≧Ea，此时转移粒子的直径
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4.2.1 粘着磨损
磨屑尺寸 磨屑粒子的直径 d≧(6EWAB/υ2σs2)
磨 损
侵蚀磨损
由介质的化学作用 引起表面腐蚀， 而摩擦中的机械 作用加速腐蚀过 程-腐蚀机械类
微动磨损
腐蚀磨损
械类
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4.1 磨损及其分类
在实际的磨损现象中，通常是几种形式的磨损同时存在，而且一种磨损 发生后往往诱发其他形式的磨损。 磨屑 疲劳磨损 磨粒磨损 腐蚀磨损
第五章 高分子材料表面摩擦磨损
本章主要介绍:
聚合物表面摩擦性能 聚合物表面磨损性能
概念:
黏着摩擦和变形摩擦 磨粒磨损、黏着磨损、疲劳磨损和氧化磨损
聚合物的摩擦理论
摩擦是一种在生活和工作中常见的自然现象。 世界上使用的能源大约有1/3～1/2消耗于摩擦 。如果能够尽力减少无用的摩擦消耗，便可大 量节省能源。 摩擦学（tribology)是研究相对运动接触表面 的科学和技术，包括摩擦(friction )、磨损 (wear)和润滑（lubrication）三个分支。
关于穿什么样的泳衣游得更快，人们已探索了 许多年。泳者在水中遇到的阻力，与水的密度 、泳者的正面面积、摩擦系数及泳者速度的平 方成正比，因此减少正面面积和摩擦系数是设 计低阻力泳衣的关键。
鲨鱼皮泳衣是人们根据其外形特征起的绰号， 其实它有着更加响亮的名字：快皮，它的核心 技术在于模仿鲨鱼的皮肤。 生物学家发现，鲨鱼皮肤表面粗糙的V形皱褶可 以大大减少水流的摩擦力，使身体周围的水流 更高效地流过，鲨鱼得以快速游动。快皮的超 伸展纤维表面便是完全仿造鲨鱼皮肤表面制成 的。实验表明，快皮的纤维可以减少3%水的阻 力，这在1%秒就能决定胜负的游泳比赛中有着 非凡意义。
（材料的三大失效：腐蚀、疲劳和磨损）
摩擦学是研究相对运动的作用表面间的摩擦、磨损和润滑， 以及三者间相互关系的理论与应用的一门边缘学科。
摩擦
是相对运动的物体表面间的相互阻碍作用现象；
磨损
润滑
是由于摩擦而造成的物体表面材料的损失或转移；
是减轻摩擦和磨损所应采取的措施。
关于摩擦、磨损与润滑的学科构成了摩擦学(Tribology)。
油酸咪唑啉作为水基润滑剂的摩擦学性能
２ ． Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｌ ｕ ｂ ｉ ｒ ｃ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｏ ｉ ｌ Ｒ ＆ Ｄ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ， Ｌ ａ ｎ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｇ ａ ｎ ｓ ｕ ７ ３ ０ ０ ６ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｏｌ ｅ ｉ ｃ ａ ｃ ｉ ｄ ｉ ｍｉ ｄ ａ ｚ ｏ ｌ ｉ ｎ ｅ ｗｅ ｒ ｅ ｓ ｙ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｚ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｏ ｌ ｅ ｉ ｃ ａ ｃ ｉ ｄ ａ ｎ ｄ ｄ ｉ ｅ ｔ ｈ ｙ ｌ ｅ ｎ ｅ ｔ ｒ ｉ ａ ｍｉ ｎ ｅ，ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｉ ｒ ｔ ｒ ｉ ｂ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｐ ｅ ｒ — ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ａ ｓ ｗａ ｔ ｅ ｒ — ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｌ ｕ ｂ ｉｃ ｒ ａ ｎ ｔ ｓ ｗａ ｓ ｉ ｎ ｖ ｅ ｓ ｔ ｉ ｇ ａ ｔ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ＭＲＳ－ １ ０ Ａ Ｔｙ ｐ ｅ ｏ ｆ ｆ ｉｃ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｗｅ ａ ｒ ｔ ｅ ｓ ｔ ｅ ｒ ． Ｒｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｉ ｎ ｄ ｉ ｃ ａ ｔ ｅ ｔ ｈ ａ ｔ
ｂ ａ ｓ ｅ ｄ Ｌｕｂ ｒ ｉ ｃ ａ ｎ ｔ ｓ
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水润滑摩擦磨损性能研究
水润滑摩擦磨损性能研究毕业论文写作流程一览表毕业论文是教学科研过程的一个环节，也是学业成绩考核和评定的一种重要方式。
毕业论文的目的在于总结学生在校期间的学习成果，培养学生具有综合地创造性地运用所学的全部专业知识和技能解决较为复杂问题的能力并使他们受到科学研究的基本训练。
毕业论文的撰写主要包括几个方面的内容：1.论文的选题;2.论文写作框架的确定;3.文献综述;4.开题报告;5.论文的撰写。
一、论文的选题选题是论文撰写成败的关键。
因为，选题是毕业论文撰写的第一步，它实际上就是确定“写什么〞的问题，亦即确定科学研究的方向。
如果“写什么〞不明确，“怎么写〞就无从谈起。
选题首先要符合专业培养目标，要与所学专业相关;其次，选题要有理论和现实意义，使其论文形成后既有理论支撑，同时要对现实有所促进;再次选题要注意一些有价值的课题，比如本专业的研究空白、有争议的话题，或者从一个新的角度来研究本专业的老话题、与研究领域有关的当前热点问题、新问题、亲自参与实践调查的课题;第四，选题要结合考虑资料的利用。
能找到比较充分的资料来源对于作者写作论文有重要帮助;最后，选题宜小不宜大。
题目范围太大易导致内容空泛，难于驾驭。
(一)论文的选题的依据：1、依据个人兴趣爱好;2、依据个人知识结构;3、依据当前本专业的研究热点;4、依据当前国际国内经济政治局势;5、依据管理学权威刊物的近期发表论文;6、请教他人。
(二)毕业论文的选题原则和要求：1、注重选题的实用价值，选择具有现实意义的题目。
(1)理论联系实际，注重现实意义;(2)要注重选题的理论价值。
2、勤于思考，刻意求新。
(1)从观点、题目到材料直至论证方法全是新的;(2)以新的材料论证旧的课题，从而提出新的或部分新的观点、新的看法;(3)以新的角度或新的研究方法重做已有的课题，从而得出全部或部分新观点;(4)对已有的观点、材料、研究方法提出质疑，虽然没有提出自己新的看法，但能够启发人们重新思考问题。
高性能耐高温聚合物复合材料的摩擦磨损性能研究
作者简介:邓鑫(1981—),女,在读博士,从事高分子复合材料及成型研究;3联系人,E 2mail :liduxin6404@.高性能耐高温聚合物复合材料的摩擦磨损性能研究邓 鑫1,李笃信13,杨 军2,王 静2(1中南大学粉末冶金研究院国家重点实验室,长沙 410083;2株洲时代新材料科技股份有限公司,株洲 412007) 摘要:介绍了一些常见的高性能耐高温聚合物及其复合材料的摩擦与磨损性能的研究及其新进展,包括聚四氟乙烯(PTFE )、聚醚醚酮(PEEK )、聚苯硫醚(PPS )、聚酰亚胺(PI )等。
并讨论了不同种类的填料,如纤维、固体润滑剂、无机化合物以及无机纳米粒子对高性能耐高温聚合物基复合材料摩擦系数及磨损率的影响,许多研究结果表明,适量填料的加入能提高聚合物基复合材料的耐磨性能,特别是填料的协同作用对降低复合材料的摩擦系数及磨损率有更大的帮助。
关键词:高性能;耐高温聚合物基复合材料;摩擦;磨损聚合物基耐磨复合材料是以热塑性或热固性树脂为基体,通过添加有机或无机的减摩组分以及抗磨增强组分而呈现良好的耐磨性能。
世界上最早的聚合物基耐磨复合材料是填充石墨的酚醛树脂和可浸渍含油的多孔酚醛树脂。
其后,随着高分子化工技术的不断进步,新型合成树脂尼龙(PA )、聚四氟乙烯(PTFE )、聚甲醛(POM )、聚酰亚胺(PI )以及环氧树脂基的减摩复合材料也相继被开发。
采用聚合物为基体的耐磨复合材料具有减摩自润滑、耐磨、耐腐蚀、减震吸振、减低噪音、相对密度小、比强度和加工简便等系列优良特性,因此,作为其它材料的替代产品或换代产品获得了越来越多的应用。
随着尖端技术的迅速发展,对耐磨减磨材料的要求越来越高。
如要求制作在高温、高速、高真空及辐射环境中工作的摩擦零部件,一般工程聚合物就很难胜任。
为了提高摩擦材料的使用温度,延长摩擦材料的使用寿命,大量研究工作集中在耐热性聚合物基体的复合材料上[1]。
高性能耐热性聚合物为基体的耐磨复合材料,与金属材料相比,具有耐高温性能好、化学性质稳定、抗腐蚀能力强、消声减震效果显著、维修保养方便等优点。
ACM 高分子材料水润滑推力轴承性能试验研究
ACM 高分子材料水润滑推力轴承性能试验研究陈文战【摘要】船舶水润滑推力轴承以水代油作为润滑介质,有助于提高轴承机械效率、减少滑油污染.在水润滑推力轴承试验台上,开展 ACM 高分子材料推力轴承性能试验研究,探讨在不同试验工况下推力瓦端面摩擦系数、温度、水膜压力随轴承载荷、轴转速的变化趋势.研究表明：ACM 推力瓦的摩擦系数为0.01~0.18,单位时间磨损量为0.383μm/h；最高温度为42℃,出现在靠近推力瓦外径和出水边的位置；最大水膜压力为1.6 MPa,且水膜压力随轴转速的升高而下降,随轴向载荷的增加而升高%10.3969/j.issn.1673-3185.2012.03.015【期刊名称】《中国舰船研究》【年(卷),期】2012(000)003【总页数】5页(P79-83)【关键词】水润滑推力轴承;性能试验;摩擦系数;温度;水膜压力;ACM;高分子材料【作者】陈文战【作者单位】海军驻上海江南造船集团有限责任公司军事代表室,上海 201913【正文语种】中文【中图分类】U664.2船舶推力轴承通常是以油为工作介质，较易产生滑油泄漏和污染等问题。
如果工作介质采用水，推力瓦采用非金属材料，将有助于防止滑油污染，提高推力轴承的机械效率，减少摩擦、磨损与振动。
目前，国内已有一些学校或单位开展了推力轴承以及推力轴承试验机的研究。
向敬忠［1］利用光干涉法测量了可倾扇形瓦推力轴承的油膜厚度及轴瓦的变形，直接观察了轴瓦的整个油膜厚度场及过载时油膜破裂的全过程；张艳芹等［2］针对大尺寸扇形静压推力轴承润滑性能进行了数值分析；郅刚锁和朱均［3］建立了油膜综合可视化分析系统，进行了油膜数值计算结果的定性和定量分析；毕纯辉、丁述勇等［4－5］研究了水轮发电机推力轴承油膜厚度的在线监测技术。
但是当前国内对油润滑金属材料推力轴承的研究较多，而对水润滑推力轴承，尤其是高分子材料水润滑推力轴承的研究却较少。
本文将在自行研制的水润滑推力轴承模拟试验装置上，开展ACM高分子材料推力轴承性能试验，探讨推力瓦端面摩擦系数、温度、水膜压力等参数与推力轴承载荷和转速等参数间的关系，为推力轴承材料筛选、轴承结构设计及优化提供参考。
高分子材料的耐磨性能研究
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超疏水表面水润滑摩擦学特性研究毕业论文.docx
大连海事大学毕业论文二O—二年六月超疏水表面水润滑摩擦学特性研究专业班级：机械设计制造及其自动化1班姓名： ______________________指导老师： _________________________交通运输装备与海洋工程学院摘要超疏水表面因其优异的性能在高科技领域和日常生活等方面有广泛的应用, 同样在摩擦学领域中也越来越显示出独特的作用，超疏水应用于减磨、减阻是最近十几年才出现的一种新兴的减阻技术，但已成为国内外关注的热点。
目前通过对荷叶表面微纳结构的仿生制造，已经可以实现在亲水材料上制备超疏水表面。
然而, 超疏水表面现有的制备方法一般都工艺复杂和费用高昂, 同时其超疏水性与其他材料性能很难相容, 限制了其实际应用。
对此, 特别需要深入理论研究, 优化设计表面微纳结构。
本实验通过复合法构建微米结构和纳米结构来获得超疏水表面，首先是激光加工得到微米结构，然后将环氧树脂溶液涂在表面上，再涂上纳米二氧化硅分散液，就获得了其纳米结构，最后再用地表面能修饰液进行修饰，即得到超疏水表面，操作简单易行，成本也不高，是制备超疏水表面的一个很好的方法，也是未来超疏水表面的制备一个重要研究方向。
本实验利用接触角测量仪测试表面的水接触角和表面能，利用多功能摩擦磨损实验机测试表面摩擦学特性，利用扫描电子显微镜对摩擦后的表面进行表征分析，通过对超疏水表面摩擦磨损实验的研究以及对摩擦磨损后的SEM形貌图的观察，进一步讨论超疏水表面的摩擦磨损性能。
实验得到如下结论：通过构建材料表面的微米结构和纳米结构，可以获得超疏水表面，而且，在一定范围内随着纳米二氧化硅浓度的增大，获得的超疏水表面的接触角越大，滚动角越小，超疏水效果越明显，表面摩擦系数越低。
超疏水表面能够明显的降低摩擦系数，减小摩擦。
关键词：超疏水表面；接触角；微纳米结构；减阻AbstractSuperhydrophobic surfaces are promising for potential applications in the high-technology field and daily life because of their excellent properties, and also has increasingly shown a unique role in the field of tribology , Superhydrophobic applied to wear reduction, drag reduction is in recent years as a new technology of drag reduction, but has become the focus of attention at home and abroad. At present, by mimicking the micro-nano structures of lotus leaves, it is available to fabricate superhydrophobic surfaces based on hydrophilicmaterials, which can almost becom-mercially applicable. However, the fabrication techniques for superhydrophobic surfaces are not only complicated but also expensive, and superhydrophobicity can not be compatible with other materials properties, limiting their practical applications. To solve these issues and to explore the possible initial applications in the high-technology field, it is necessaryto employ the advanced theories to design the optimalmicro-nano structures. This experiment obtains superhydrophobic surface by composite method to construct micro-structures and nano -structure, The first is a laser process ing are micro n structure, the n the epoxy resin solution is coated on the surface and then coated with nano silicon dioxide dispersion, get the nanometer structure, then the surface modification of liquid were modified, get super hydrophobic surface the operation is simple, the cost is not high, it is a good method to obtain superhydrophobic surfaces b,ut also is an important study direction of preparation of superhydrophobic surfaces in the future. The experiment contact angle measuring instrument using the test surface of the water contact angle and surface energy Friction and wear test machine using multi-tribological properties of the test surface, using scanning electron microscopy to characterize the friction of the surface analysis,to further discuss the influence of super-hydrophobic surface on the friction and wear by the superhydrophobic surface of the experimental study of friction and wear, as well as observation of the SEM topography in friction and wear.The experimental conclusions are obtained as follows: superhydrophobic surface can be obtained by constructing the surface of micron-sized structures and nano-structured, moreover, in a certain range with nanometer silica concentration increases, the superhydrophobic surface contact angle larger, the smaller the roll angle, super-hydrophobic effect is more obvious, the lower surface friction coefficient. The superhydrophobic surface can significantly reduce the coefficient of friction, reducing the friction.Keywords: super hydrophobic surface; contact angle; micro nano structure; drag reduction.第1章绪论............................................................. 1.1.1超疏水表面及发展前景 (1)1.2超疏水表面理论基础..............................................2.1.2.1接触角和You ng' s方程 (2)1.2.2非理想固体表面的接触角 (3)1.2.3接触角滞后和滚动角 (4)1.3超疏水表面的摩擦学特性研究 (5)1.3.1超疏水影响摩擦学特性研究的进展 (5)1.3.2水润滑影响摩擦学特性的研究 (8)1.4本实验研究的内容及其意义 (8)1.4.1实验研究的内容 (8)1.4.2实验研究的意义 (8)第2章实验内容与实验方法 (9)2.1实验药品及材料 (9)2.2实验仪器........................................................ 1.02.2.1 预磨机和金相试样抛光机 (10)2.2.2接触角测量仪 (10)2.2.3多功能摩擦磨损试验机 (11)2.2.4扫描电子显微镜 (12)2.3超疏水表面的制备 (12)2.3.1材料表面微米结构的构建................................... 1.22.3.2材料表面纳米结构的构建................................... 1.22.4制备的超疏水表面的接触角和滚动角的测量 (13)2.4.1接触角的测量 (13)2.4.2滚动角的测量 (14)2.5实验方案 (14)第3章实验结果与讨论 (16)3.1试样表面的接触角 (16)3.2试样表面的滚动角 (18)3.3试样表面的摩擦系数 (19)3.4超疏水表面的SEMI形貌图 (22)第4章结论 (25)参考文献 (26)致谢 (28)超疏水表面水润滑摩擦学特性研究第一章绪论1・1超疏水表面及发展前景超疏水的研究开始于一句诗句“出淤泥而不染，濯清涟而不妖”，当水滴到荷叶表面时会形成亮晶晶的球形水珠如图a,这些水珠不能稳定地停留在荷叶表面，只需倾斜一个很小的角度，水珠便会从叶面滚落，水珠滚动的同时也把荷叶表面的灰尘等污染物带走，走从而保持荷叶表面的干净如图b，荷叶表面的这种自清洁现象被称为荷叶效应。
第二章_高分子材料自润滑减摩机理和耐磨机理-2
第二章_高分子材料自润滑减摩机理和耐磨机理-2第二章高分子材料的磨损与耐磨机理一、高分子材料的磨损形式高分子材料的磨损十分复杂，关于磨损的分类并不统一，我们主要可以概括为以下几种磨损形式：粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损和塑性变形磨损。
常常一种磨损发生后诱发其它形式的磨损，在实际磨损中通常是几种类型的磨损同时存在。
1．粘着磨损（Adhesive Wear）（1）粘着磨损理论上世纪八十年代，一系列关于高分子断裂及粘着的综述相继出版，这些研究成果使我们能够提出高分子脱离过程中的银纹（微裂纹）理论，从而使预测、关联相关试验结果成为可能，如在什么条件下高分子能够与一个坚硬的固体发生或强或弱的粘着。
这一理论可以用于高分子的磨损。
实际上，它可以同时用于解释磨损中的粘着及粘着中的磨损。
当紧密接触表面发生相对滑动时，在粘着表面产生许多银纹，银纹的空洞由原纤连接，其发展到一定程度会转换为裂纹。
通常认为裂纹扩散所需的能量由原纤的拉伸所消耗。
当原纤被拉断并回缩，会释放出弹性能，形成真正的裂纹。
银纹的增厚过程有两种机理。
一种认为是一定质量的原纤被拉伸引起（C Kramer认为这是一个蠕变机理）。
另一种是表面拉伸机理，认为高分子由高分子体中拉伸出来，构成原纤，使原纤的质量不断增加。
当银纹达到一定厚度时，增厚机理会由表面拉伸转化为一定质量下原纤的蠕变。
银纹的增厚机理由环境和高分子的组成及特性如分子量、分子链的缠结程度而改变。
（2）粘着磨损的基本特征及其影响因素作用在固体接触表面间的粘着是摩擦学领域中的一项重要内容。
具体来说，它对滑动摩擦、磨损以及润滑等起着很重要的作用。
粘着磨损过程是在外力作用下，摩擦接触的表面其材料分子或原子间形成显微熔接和分离过程。
宏观光滑的表面，从微观尺寸看总是粗糙不平的。
当两个表面接触时，接触的将只是表面上的一些较高微突点。
它们承受着整个载荷，以致使许多微突点发生塑性变形，并更紧密地接触。
在这种条件下，这些紧密接触的微突点表面原子间将发生相互作用，使两个表面微突点粘着、焊合。
纳米水滑石及其焙烧产物的摩擦学性能初探
纳米水滑石及其焙烧产物的摩擦学性能初探于湘;谢颖;邓伟星;俞志东【摘要】The trihological properties of nano - hydrotalcites and its calcined materials were investigated by using four- hall friction and wear tester. The wearing spot of the worn surface of the steel ball were observed by means of optical microscope. The results showed that nano- hydrotalcites and its calcined materials as an additive of base oil earl reduce observably surface roughness of tribo - couple and reduce fric- tional resistance. The friction coefficient could decrease from 0.075 of base oil lubricating to 0.065 of addition of 0.2% (mass fraction) calcined materials. The anti- wear and anti- friction abilities were the best.%以纳米水滑石及其焙烧产物作为润滑油添加剂，采用四球摩擦试验机测定其摩擦学性质，利用光学显微镜观察摩擦表面磨斑情况。
研究结果表明：基础油中加入纳米水滑石及其焙烧产物能够显著降低摩擦副表面粗糙度，减少摩擦阻力；焙烧产物以0．2％质量分数添加时，抗磨减摩性能最好，摩擦系数由0．075降低至0．065。
高分子材料机械密封磨损特征与表面织构影响分析
高分子材料机械密封磨损特征与表面织构影响分析发布时间：2021-04-01T08:58:41.959Z 来源：《建筑学研究前沿》2021年1期作者：陈见仁[导读] 石墨具有耐腐蚀性强、自润滑性能优良、摩擦系数小、热冲击性能好等优点。
上海富晨化工有限公司上海金山 201599摘要：机械密封作为流体机械的重要组成部分，是保证机械正常运行的关键。
基于高分子材料为主要研究对象，使用新材料在机械密封连接条件进行了分析，和聚合物机械密封磨损，磨损的特点总结了机械密封表面纹理的影响，认为长期接触高分子材料在机械表面状态、机械密封使用的聚合物材料，弹性模量越小，长期暴露产生的表面纹理变形越明显，而磨削效果越显著。
关键词：高分子材料；机械密封；磨损1机械密封常用材料1.1石墨石墨具有耐腐蚀性强、自润滑性能优良、摩擦系数小、热冲击性能好等优点。
同时，石墨是一种易于加工的材料，在机械密封领域具有更高的天然优势。
但石墨存在机械强度低、孔洞小等缺点，需要通过浸渍和混碳等方法进行优化。
膨胀石墨减少石墨材料领域的机械密封垫片是使用最广泛的材料之一，材料不含粘结剂及填料，因此通常石墨材料或高分子材料纯度高，耐高温和低温，压缩弹性和强度，广泛应用于低压密封部件，防止石墨之间的法兰与高价值的电化学腐蚀现象。
膨胀石墨切割垫片工作温度约为-200℃~ 800℃；工作压力约为20MPa；最大加工尺寸一般不超过1500mm。
1.2陶瓷陶瓷的主要性能优势在于其抗腐蚀性强，硬度高，耐磨性好，缺点在于其脆性大，加工难度大。
氧化铝陶瓷是机械密封领域中应用最广泛的陶瓷材料。
氧化铝陶瓷具有高导电性、机械强度和耐高温性，多用于存在腐蚀介质和低速机械密封场合。
氧化铝陶瓷机械密封的莫氏硬度在9左右；常温抗压强度不小于250MPa；常温下抗弯强度不小于260MPa；最高工作温度不低于1600℃。
1.3高分子材料高分子材料是目前机械密封零件加工领域中应用最广泛的材料之一。
水润滑轴承用聚合物复合材料的摩擦学研究进展
水润滑轴承用聚合物复合材料的摩擦学研究进展
田颖;车清论;贺仁;张嘎;郑少梅
【期刊名称】《材料保护》
【年(卷),期】2024(57)1
【摘要】聚合物复合材料因其优异的自润滑、高化学稳定性和减振降噪等特性而备受关注。
以水作为工作介质的水润滑轴承具有环境友好、维护成本低及结构设计简单等特点,已被广泛应用于船舶、水电和化工等领域。
首先总结了水润滑轴承用聚合物复合材料特性,归纳了聚合物复合材料在水润滑条件下的摩擦学性能及磨损机制,介绍了提高聚合物复合材料摩擦学性能的常规方法,并进一步探讨了材料内部结构、摩擦界面微观结构与材料宏观摩擦学特性的内在关联。
指出促进水润滑聚合物-金属配副摩擦界面原位生长固体润滑特性转移膜,可弥补水膜润滑能力不足、显著提高配副的摩擦学性能,深入研究水润滑状态下复合材料的微观摩擦磨损机制,对于理解水润滑配副的摩擦学机理有重要的意义。
【总页数】13页(P111-122)
【作者】田颖;车清论;贺仁;张嘎;郑少梅
【作者单位】青岛理工大学机械与汽车工程学院;中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TH117.1
【相关文献】
1.水润滑复合材料轴承摩擦学性能实验
2.用于水润滑轴承的聚氨酯/环氧树脂/短切碳纤维复合材料的制备及摩擦学性能
3.石墨微胶囊改性超高分子量聚乙烯舰船水润滑尾轴承复合材料的摩擦学性能
4.几种PTFE基自润滑复合材料轴承在油润滑条件下的摩擦学特性
5.聚合物/无机纳米复合材料润滑油添加剂的摩擦学功能设计
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几种高分子材料的磨粒侵蚀机理
几种高分子材料的磨粒侵蚀机理的报告，600字
由于现今应用广泛，高分子材料正受到越来越多科学家和工程师的重视。
然而，在磨擦下耗散能的机理上，对高分子材料的研究仍然相对薄弱。
本文旨在通过对不同高分子材料的磨粒侵蚀行为的研究，探索高分子材料的磨擦行为的机理。
首先，我们认识到高分子材料具有低温和热契合性能差以及易分解的特点，这些特性决定了高分子材料非常容易受到外部作用力的影响。
在磨粒侵蚀行为中，由于磨粒碰撞后产生的振动以及热量，使高分子材料剧烈变形，温度升高，高分子材料因此更容易被磨粒侵蚀。
其次，无论是硬质材料还是软质材料，在磨粒侵蚀行为中，都会发生微观或宏观的断裂。
在硬质材料中，微观断裂的形式主要体现为材料结构的破坏，如裂纹、裂纹以及尖角等，而在软质材料中，宏观断裂的形式主要体现为材料结构的破坏，如崩解、碎裂和弹跳等。
所以，在磨粒侵蚀行为中，材料的结构和碰撞力度及温度条件的变化是决定磨粒侵蚀机理的重要因素。
此外，高分子材料的磨粒侵蚀还受到诸如表面性质、涂层、粒度等属性的影响。
例如，材料的粒度高低，会影响磨粒的侵蚀行为，高粒度的材料更容易受到磨粒的侵蚀；材料的表面性质，也会影响磨粒的侵蚀行为，如具有良好平整度或光滑度的表面性质，可以降低磨粒的侵蚀行为；涂层等，也可以很大程度上保护高分子材料免受磨粒侵蚀。
因此，通过对不同高分子材料磨粒侵蚀机理的研究，我们可以认识到，材料的结构、表面性质、碰撞力度以及温度等因素，
都会影响高分子材料的磨粒侵蚀机理。
而正确的磨擦控制等策略，对改善高分子材料的磨擦性能也具有重要意义。