出版時間:2009-2 出版社:科學出版社 作者:王海斗,徐濱士,劉家?!≈?nbsp; 頁數:417
前言
摩擦學是研究做相對運動的、相互作用的表面問摩擦、磨損與潤滑現象的產生、變化和發(fā)展規(guī)律及其應用的一門科學和技術,它已成為許多科學、技術和工程領域的重要科學基礎與技術支撐?! 」腆w潤滑是潤滑的重要組成部分。固體潤滑劑的出現,既彌補了流體及半流體潤滑劑(如潤滑油、潤滑脂)不能在苛刻條件下有效工作的缺陷,又解決了在不能使用潤滑油、潤滑脂的干摩擦條件下的摩擦副的潤滑問題,尤其突出的是,機械設備的摩擦副若采用流體+固體的混合潤措時,其減摩抗磨效果要明顯,比單獨的流體潤滑優(yōu)越得多。鑒于大多數的典型摩擦副,如軸承、齒輪、缸套活塞環(huán)等均處于邊界潤滑狀態(tài),因而固液混合潤滑具有廣闊的應用領域,對于減少機械設備的摩擦磨損、延長使用壽命、減少維修費用以及節(jié)能環(huán)保具有重大意義?! ×蛳倒腆w潤滑劑(如硫化亞鐵、二硫化鉬、二硫化鎢、硫化鋅)屬于金屬化合物類固體潤滑劑,是固體潤滑劑中應用最廣、效果很好的一類,它具有典型的固體潤滑劑的密排六方晶格特征,剪切強度低,在摩擦力作用下易滑移,易于轉移到摩擦副的對偶面,避免金屬的直接接觸,從而保護基體材料不受磨損或少受磨損。硫系固體潤滑薄膜涂層的制備方法很多,所得薄膜涂層均有良好的摩擦學性能。本書所介紹的硫系固體潤滑薄膜涂層主要由近十年來新發(fā)展起來的具有環(huán)保節(jié)能特色的等離子體低溫離子滲硫技術或其復合處理技術所制備,突出的特點是制備成本低廉,薄膜成分結構可控,摩擦學性能優(yōu)良,適用面較廣。本書所介紹的硫系固體潤滑薄膜涂層很好地體現了摩擦學、材料學、表面工程學、物理學、化學等多學科交叉的特點,因此有望成為固體潤滑領域新的發(fā)展方向?! ≡趪掖罅μ岢ㄔO“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”社會,大力實施節(jié)能減排的大背景下,作者編著此書,擬向廣大讀者介紹一些先進的微納米硫系固體潤滑的基本知識和在這個領域多年來積累的研究工作成果,期望讓更多的科研人員和工程技術人員在研究,以及機械設計、加工制造、維修與再制造中,了解這類固體潤滑劑和潤滑方法的特點和效果,能合理地進行選用和運用,以求獲得最大的社會與經濟效益。
內容概要
本書共分8章,全面系統(tǒng)地介紹了硫化亞鐵、二硫化鉬、二硫化鎢、硫化鋅等4種微納米硫系固體潤滑薄膜或涂層(也包括作為潤滑油添加劑的微納米顆粒)的制備方法及工藝、微觀表征與摩擦學性能、減摩機理與模型等。本書重點介紹了利用環(huán)保節(jié)能的低溫離子滲硫技術制備的硫化亞鐵固體潤滑薄膜,在此基礎上,介紹了利用低溫離子滲硫技術與濺射、噴涂、堆焊等常用的表面工程技術進行復合處理后制備的新型固體潤滑薄膜或涂層。本書體現了多學科綜合性與交叉性,涉及面廣,技術水平先進,對固體潤滑材料的實際應用具有較強的指導作用。 本書適用于從事摩擦學、材料學、機械學、機械制造、設備維修與再制造等領域的教學、研究、設計和管理人員參考閱讀,也可作為相關專業(yè)研究生和高年級本科生的專業(yè)教材。
書籍目錄
前言第1章 固體潤滑材料 1.1 固體潤滑概述 1.1.1 引言 1.1.2 金屬的黏著磨損與擦傷及其防止辦法 1.1.3 固體潤滑 1.2 軟金屬類固體潤滑劑 1.2.1 軟金屬的晶體結構 1.2.2 軟金屬的理化特性 1.2.3 軟金屬的潤滑機理 1.3 金屬化合物類固體潤滑劑 1.3.1 硫化亞鐵 1.3.2 二硫化鉬 1.3.3 二硫化鎢 1.3.4 硫化鋅 1.4 無機物類固體潤滑劑 1.4.1 石墨 1.4.2 氮化硼 1.5 有機物類固體潤滑劑 1.5.1 聚四氟乙烯 1.5.2 聚乙烯 1.5.3 尼龍 1.5.4 聚甲醛 1.5.5 酚醛樹脂 1.5.6 環(huán)氧樹脂 參考文獻第2章 離子滲硫法制備Fes固體潤滑薄膜 2.1 固體FeS的微觀結構 2.1.1 固體FeS的表面形貌 2.1.2 固體FeS的相結構分析 2.1.3 固體FeS的透射電鏡觀察 2.1.4 電子衍射圖像分析 2.2 離子滲硫層的形成過程 2.2.1 試驗方法 2.2.2 不同滲硫時間滲層的表面形貌 2.2.3 不同滲硫時間時滲層表面成分 2.2.4 不同滲硫時間滲層的相結構 2.2.5 滲硫層的形成機理 2.3 離子滲硫層的結構特征 2.3.1 45鋼、GCr15鋼滲硫層的結構特征 2.3.2 4種鋼滲硫層的結構特征 2.4 離子滲硫層的摩擦學性能 2.4.1 45鋼和GCr15鋼滲硫層的摩擦學性能 2.4.2 4種鋼滲硫層的摩擦學性能 2.5 對離子滲硫層組織結構和摩擦學性能影響的因素 2.5.1 基體狀態(tài)對45鋼滲硫層的影響 2.5.2 環(huán)境溫度對Gcrl5鋼滲硫層的影響 2.5.3 磨損條件對Gcrl5鋼滲硫層摩擦學行為的影響 參考文獻第3章 兩步法制備Fes固體潤滑薄膜 3.1 射頻濺射Fe膜+低溫離子滲硫復合處理 3.1.1 射頻濺射技術 3.1.2 制備工藝 3.1.3 組織結構 3.1.4 FeS薄膜的摩擦學性能 3.2 噴丸+低溫離子滲硫復合處理 3.2.1 制備工藝 3.2.2 結構特征 3.2.3 滲硫層的摩擦學性能 3.3 滲氮+低溫離子滲硫復合處理 3.3.1 45鋼滲氮+低溫離子滲硫復合處理 ……第4章 其他方法制備Fes固體潤滑膜層第5章 微納米Mos2固體潤滑薄膜第6章 微納米WS2固體潤滑薄膜第7章 微納米Zns固體潤滑薄膜第8章 潤滑油中添加微納米硫系固體潤滑粒子參考文獻
章節(jié)摘錄
第1章 固體潤滑材料 1.1 固體潤滑概述 摩擦導致大量機械能的損耗,而磨損則是機械零件失效的一個重要原因。據不完全統(tǒng)計,全世界約有1/3的能源消耗于摩擦,約80%的機器零件失效是由磨損引起的。對一個高度工業(yè)化的國家,每年因摩擦和磨損所造成的經濟損失差不多占其國民經濟年產值的2%。在我國,由于工業(yè)技術水平還相對比較落后,摩擦磨損所造成的損失,以及工業(yè)生產的能耗水平,要遠高于這個平均數字。所以摩擦與磨損的研究,是一個有重大社會經濟效益的課題?! ∧Σ僚c磨損自古以來就一直伴隨著人類的生活和生產,人們力圖控制摩擦與減輕磨損的努力一直沒有停止。隨著工業(yè)的發(fā)展,特別是在現代工業(yè)與技術中,高速、重載的運轉條件,核反應、宇宙飛船那樣的惡劣工作環(huán)境,對磨擦與磨損提出了越來越高的要求,為這門學科的發(fā)展提供了強大的動力,使摩擦學這門邊緣學科獲得了高速發(fā)展。近年來,減摩抗磨表面工程技術的應用在提高產品的性能、降低成本、節(jié)約資源等方面起到了十分重要的作用,它既能對材料表面進行改性,制備多種功能(防腐、耐磨、耐高溫、耐疲勞、耐輻射、抗氧化以及光、熱、磁、電等特殊功能)的涂、鍍、滲、覆層,成倍延長機件的壽命,又可對廢舊機件進行修復。表面工程技術將成為主導21世紀工業(yè)發(fā)展的關鍵技術之一,而作為具有減摩抗磨重要效果的新型固體潤滑膜層與技術,不僅在航空航天等軍工技術領域解決了一系列特殊工況條件下的潤滑難題,而且在民用工業(yè)領域中也在迅速發(fā)展。
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