水润滑下工程塑料及陶瓷涂层的摩擦学特性研究

论文题目: 水润滑下工程塑料及陶瓷涂层的摩擦学特性研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 机械电子工程

作者: 向东湖

导师: 唐群国

关键词: 水压传动,工程塑料,表面工程技术,摩擦磨损

文献来源: 华中科技大学

发表年度: 2005

论文摘要: 纯水液压传动采用海水或者淡水作为工作介质,具有不燃、无污染等优点,在某些发达国家已经在食品、医药、海洋开发、水下作业工具等方面获得广泛应用。相对矿物油而言,纯水的腐蚀性强、润滑性差,水压元件摩擦副材料除了要求足够的机械性能外还必须具有高的耐腐蚀、耐磨性和低的摩擦系数。因此,寻找水环境下摩擦学性能好的摩擦副配对材料是研制纯水液压元件的关键。本文提出了采用工程塑料与不锈钢或工程塑料与等离子喷涂工程陶瓷配对应用于纯水液压元件摩擦副,在MMU-10F 端面摩擦磨损实验机上对载荷、速度、时间等因素对材料摩擦系数的影响进行了大量试验,同时,对不同材料配对时的磨损量进行了比较。为了准确、自动记录摩擦系数的动态过程,本文利用Visual C++开发了MMU-10F摩擦磨损试验机的计算机辅助测试系统,该系统主要以传感器、AT89C51 单片机和计算机组成。水润滑条件下,超高分子量聚乙烯和聚四氟乙烯填料聚苯酯以及聚醚醚酮与不锈钢和陶瓷涂层配对时具有较小的摩擦系数,但是超高分子量聚乙烯和聚四氟乙烯填料聚苯酯具有较大的磨损量。PEEK、MC 铸型尼龙和酚醛树脂合金有较小的磨损量。PEEK和酚醛树脂合金有比较好的综合摩擦学特性。几种等离子喷涂陶瓷涂层中,与工程塑料配对时摩擦系数比较接近,其中氧化铝对塑料涂抹转移稍大,Cr2O3·5SiO2·3TiO2、纳米ZrO2陶瓷涂层具有较好的摩擦磨损特性。工程塑料与不锈钢的磨损机理以微观切削为主,与陶瓷涂层的磨损以塑性转移为主。

论文目录:

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 水液压传动技术特点及关键技术

1.2 水介质下材料摩擦磨损研究现状

1.3 水液压技术关键摩擦副材料应用情况

1.4 摩擦磨损试验装置和方法

1.5 本文研究内容

2 试验机计算机测试系统的设计

2.1 试验机结构原理

2.2 电路系统器件的选用

2.3 测试系统通讯程序设计

2.4 本章小结

3 水润滑下工程塑料的摩擦学特性

3.1 水润滑条件下常用工程塑料

3.2 几种工程塑料在水润滑条件下摩擦磨损特性试验

3.3 本章小结

4 水润滑下等离子喷涂陶瓷涂层的摩擦学性能

4.1 工程陶瓷及陶瓷涂层概述

4.2 等离子喷涂原理及特点

4.3 几种等离子喷涂陶瓷涂层在水润滑条件下摩擦磨损特性试验研究

4.4 本章小结

5 总结与展望

5.1 总结

5.2 后续工作的展望

致谢

参考文献

附录1 攻读硕士学位期间发表的学术论文

附录2 通讯程序部分函数源代码

发布时间: 2006-04-05

参考文献

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水润滑下工程塑料及陶瓷涂层的摩擦学特性研究

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