鎳基固體潤(rùn)滑復(fù)合鍍層制備及摩擦學(xué)性能研究.pdf

1、真空，高速，強(qiáng)輻射，強(qiáng)腐蝕以及高溫等極端摩擦環(huán)境條件，不僅限制了液體潤(rùn)滑劑的使用，還對(duì)我國(guó)航空航天領(lǐng)域高精密儀器如人造衛(wèi)星、火箭等服役壽命帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。本論文針對(duì)在上述極端摩擦環(huán)境條件下，如何提高工作機(jī)械零部件之間潤(rùn)滑效果，保持咬合部件之間低摩擦系數(shù)，提高航天儀器使用壽命而展開。選取具有良好潤(rùn)滑性能的MoS2、WS2固體潤(rùn)滑劑來(lái)取代液體潤(rùn)滑劑。通過(guò)電化學(xué)沉積法，實(shí)現(xiàn)MoS2、WS2與金屬鎳的共沉積，彌補(bǔ)了單一固體潤(rùn)滑劑鍍層硬度低、單

2、一金屬鎳鍍層摩擦系數(shù)高等缺點(diǎn)。研究了不同濃度MoS2、WS2對(duì)Ni-MoS2、Ni-WS2復(fù)合鍍層形貌、物相以及摩擦學(xué)性能影響，并確定了MoS2、WS2最佳使用濃度；考察了在最佳濃度下的Ni-MoS2、Ni-WS2復(fù)合鍍層高溫摩擦性能，確定了復(fù)合鍍層最佳使用溫度。綜合上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出以下結(jié)論：
　　1.在對(duì)偶件GCr15、20N載荷條件下，Ni-WS2復(fù)合鍍層室溫摩擦系數(shù)優(yōu)于Ni-MoS2復(fù)合鍍層室溫摩擦系數(shù)，但潤(rùn)滑效果均優(yōu)于純

3、鎳鍍層。兩種復(fù)合鍍層最佳使用濃度均在30g/L時(shí)，Ni-30g/L MoS2復(fù)合鍍層室溫摩擦系數(shù)最低為0.02～0.03；Ni-30g/L WS2復(fù)合鍍層室溫摩擦系數(shù)最低為0.01～0.02。
　　2.高溫摩擦條件下，Ni-WS2復(fù)合鍍層使用溫度要高于Ni-MoS2復(fù)合鍍層。Ni-MoS2復(fù)合鍍層最佳使用溫度在300℃以下，摩擦系數(shù)保持在0.02～0.05之間，在400℃環(huán)境下，Ni-MoS2復(fù)合鍍層摩擦系數(shù)接近0.15，因?yàn)镸o

4、S2顆粒在325℃以上被氧化成MoO3，失去潤(rùn)滑作用；Ni-WS2復(fù)合鍍層最佳使用溫度在400℃以下，摩擦系數(shù)維持在0.01～0.05之間，在500℃環(huán)境下，Ni-WS2復(fù)合鍍層摩擦系數(shù)接近0.12，因?yàn)?WS2顆粒在425℃以上逐漸被氧化成WO3，失去潤(rùn)滑作用。
　　3.鍍液中添加MoS2、WS2能夠使得 Ni離子還原電位負(fù)移，且隨著MoS2、WS2固體潤(rùn)滑劑濃度的增加，Ni離子還原電位負(fù)移程度增加，反映了MoS2、WS2顆粒促