摩擦学

摩擦学与表面技术

学院：机械工程学院

专业：工学5班

姓名：赵楠楠

学号：S16085201160

目录

1. 再制造技术 (1)

1.1 汽车行业再制造 (1)

2. 摩擦学的发展 (2)

2．1 金属材料的磨损研究 (2)

2．2 机械制造的磨损研究 (3)

3. 表面工程技术提出及发展 (3)

3. 1 铝合金的表面工程 (3)

4. 纳米材料 (4)

5. 高分子材料 (4)

参考文献 (4)

摘要

本文主要针对再制造技术的提出及理论进行简要的介绍，同时结合汽车行业的再制造技术进一步对我国的再制造技术的现状及发展进行分析。摩擦是机器工作过程中不可避免的，同时也是引起机器及其零部件失效的重要形式之一。本文简单介绍了摩擦学的提出、发展及研究领域，通过对金属材料和机械制造过程中摩擦的研究，得出研究摩擦学的必要性和迫切性。结合再制造技术，介绍了表面工程的发展和表面工程技术。在文章的最后介绍了纳米材料的应用和几种高分子材料的特性。

关键词：再制造，表面工程，高分子材料，摩擦学

1.再制造技术

当前，随着我国国民经济的不断发展与人们生活水平的不断提高，机械制造行业的发展越来越壮大，但是在我国现行的情况下，机械产品的报废量是相当的高，有大量的金属浪费。而我国机械再制造产业却尚处于成长阶段，需要进一步的发展与规模扩大。再制造技术是遵循设备全寿命周期理论，利用先进的技术手段，将一些还没有损坏的零件继续使用，或者把一些局部产生损伤的零件经过再制造技术恢复其原有的功能，继续使用，从而极大地提高了旧设备的再次利用率。在机械零部件再制造过程中，相关产业发展政策的支持也为机械的再制造行业的发展提供更多的机会，消费群体也在不断壮大，具有良好的发展前景。

1.1 汽车行业再制造

汽车零部件的再制造技术是高新技术设备的运用过程，通过运用先进表面技术、复合表面技术等多种高新技术、产业化生产方式、严格的产品质量管理和市场管理模式，是废旧产品得以高质量的再生，创造新的价值，是符合国家可持续发展的一项系统技术。

通过汽车零部件再制造技术，发挥了旧零部件的潜在使用价值。同时，在制造技术的专业化程度高，采用流水线式的生产方式，在很大程度上提高了生产效率，进而达到降低生产成本的目的，使得汽车再制造零部件具有明显的价格优势。例如，在对发动机零部件的再制造的过程中，需要对旧的发动机进行拆解并清洗干净，接着按照正常的制造标准对其进行的基础构件进行性能检测，并按照严格的程序进行修复，直到恢复到规定的误差范围，最后装配在整台机子上调试、检验成功后出厂。

通过再制造技术生产的零部件能够实现与待修车辆上零部件的直接互换，能

大大缩短汽车的维修期限，在最短的时间内回复汽车的的使用性能。同时，通过再制造技术生产的汽车零部件能够提供保质期，通常在1-3年左右，提高了再制造汽车零部件的质量保障。

2.摩擦学的发展

摩擦学研究的重要意义在于是以节约能耗，降低材料损失，延长机械装备的服役寿命和提高工作可靠性为目标。特别是当今人类为追求国民经济可持续发展所面临的节约资源的战略任务，摩擦学研究就更加重要。

20世纪60年代中期，英国教育科学研究部在对工业部门广泛调查的基础上，发表了《关于摩擦学(Tribology)教育和研究报告》，首次提出将摩擦学作为一门独立的边缘学科加强研究和教育工作。这对于促进国民经济持续发展具有战略意义，随即得到世界各国的认同和重视。此后，摩擦学得到迅速的发展，并成为机械、材料等学科中活跃的研究领域之一。

由于多方面的原因，我国摩擦学的发展起步较晚。虽然在20世纪50年代，为数不多的学者进行过磨损和润滑研究，但是作为一门独立的学科从事摩擦学研究和教育工作是在20世纪80年代以后才逐步开展起来。通过长期的实践，我国摩擦学工作者在解决工程实际问题中，还注意提高研究工作的深度和拓宽研究领域。我国摩擦学研究发展的总趋势可归纳为:

1、从面向机械产品的维修过渡到新产品的摩擦学设计：

2、从单纯跟踪研究过渡到加强创新研究;

3、从局部目标的单一学科研究向着针对摩擦学系统的多学科综合研究;

4、从宏观特性考察深入到揭示微观机理，建立摩擦学现象的构性关系;推动摩擦学与相关学科交叉，努力开辟新的研究领域，如微观摩擦学、生物摩擦学和生态摩擦学等。

2．1 金属材料的磨损研究

我国在磨粒磨损、微动磨损和腐蚀磨损等领域取得重要成果。磨粒磨损与耐磨材料是最活跃的研究领域之一。由于磨粒磨损在冶金、建材、煤矿和农机中是最重要的磨损类型，在我国每年造成的钢材消耗达百万吨以上，经济意义很大，促使生产部门与研究机构紧密结合，共同攻关。在中国机械工程学会材料分会下属专业委员会的组织下，先后召开了近10次全国性耐磨材料及磨损失效分析学术交流会议，还组织了全国性的球磨机磨球、破碎机齿板等耐磨性能评优和选材的交流活动，以及地区之间的耐磨材料协作网。这些活动对大幅度提高耐磨材料的质量，发展新材料及工艺，深入研究磨粒磨损机理起了推动作用。

2．2 机械制造的磨损研究

金属成形加工包括锻造、拉拔和轧制中的摩擦学研究，在20世纪40年代以后由于航空航天技术和电子工业的要求才得到迅速发展。在金属成形过程中，模具与工件之间的摩擦行为与控制、良好的润滑材料和方法对于工件表面品质和模具寿命具有重要影响。

切削加工中的摩擦学行为也是影响工作表面品质和使用寿命的关键因素。在磨削、研磨等精加工过程中发生在界面上的现象，从本质上说，就是滑动表面的磨损过程。因此，从摩擦学角度研究磨削过程将有助于控制加工质量。

3.表面工程技术提出及发展

21世纪机械制造业的进一步发展很可能主要受制于表而工程技术的发展，为了获得高生产率、高效和低能耗，要求机械在更苛刻的条件下工作，这就需要机械构件表而具有多种综合性能。为此必须进一步挖掘复合表而工程的应用潜力，以满足高性能表而的新要求。预料在不久的将来，从高技术器械到日用消费品，从磁盘到内燃机气缸构件等均将离不开表而工程处理技术。因此，针对表面工程技术和表面工程技术改性表而特性及其作用机制的研究将会是新世纪人们关注的焦点之一。随着表而科学和材料科学与工程的发展，近十年来表而工程摩擦学(改性表而摩擦学)获得了迅速发展。80年代初，表而工程摩擦学研究在英国和德国摩擦学各研究领域中己分别上升到了第一位和第二位。1983年世界上第一个表而工程研究所在英国伯明翰大学成立。

1997年BCll根据表而工程技术(涂层和表而处理)发展历程把表而工程分为两代。第一代主要采用单一技术，包括电镀、化学镀、热喷涂、热化学处理、CVD,PVD 沉积以及载能束改性等表而工程技术。20多年来，该类表而工程及其摩擦学的研究取得了巨大进展，许多研究成果己获得了应用。随着新型工艺如PAPVD, PACVD和PSH等的采用，具有低摩擦高抗磨性的新型涂层如C3N4，等应运而生。

3.1 铝合金的表面工程

70年代以来，针对铝合金的摩擦学表面工程研究如阳极氧化、镀金属和复合镀(如Ni-SiC),CVD,PVD涂层以及离子注入等受到了广泛的关注。为了开发铝制汽车发动机，关于铝合金汽缸和活塞环组合件的摩擦学特性研究己取得了一些进展。研究表明，必须采用表而工程技术以强化和改善铝合金的表而特性，以满足高表而强度、高耐磨性和低摩擦的要求。德国很早就将Ni-SiC;复合镀层用于铝质汽缸的制造，并成功地将其用在BMW的部分发动机上。