改善金属基自润滑复合材料的摩擦学性能,并提高其在高温、高PV值等苛刻工况下使用效能,除需进行材料的改进外,从第三体的角度开展的摩擦学研究工作是最基础的工作。本项目考察了铜基和镍基自润滑复合材料在摩擦过程中第三体的起源、组成和结构,揭示了第三体的结构、形成机理与摩擦学行为的关系;期望通过揭示第三体的自适应性,发展相应的长寿命润滑原理、方法和技术,为上述材料的工业应用提供依据。本项目得到以下重要结果和结论(1)转移润滑膜(第三体)对铜-石墨自润滑复合材料/钢摩擦副的摩擦学性能起决定性作用,可有效降低摩擦界面的温升并防止咬合的发生。(2)对偶材料影响界面转移的方向、机械混合与否以及磨粒作用大小。(3)临界滑动速度决定了磨屑产生的位置。(4)钢表面的织构通过"棘轮效应"影响铜-石墨自润滑复合材料的摩擦学性能。(5)摩擦界面的剪切不稳定性以及Ti3SiC2的晶粒拔出产生机械混合层(第三体);热扩散、机械和摩擦化学作用引起的固体润滑剂的富集、高温氧化均可有效抑制摩擦界面的机械混合。(6)本项目的意义在于通过对摩擦界面第三体的认识,我们给出了设计新型高性能金属基自润滑复合材料的材料和摩擦学准则。
英文主题词metal-matrix;composite; self-lubricating; third-body