《鉬酸銀/銀複合相對空氣軸承自潤滑塗層性能的影響》是依託西安交通大學，由丁春華擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：鉬酸銀/銀複合相對空氣軸承自潤滑塗層性能的影響
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：丁春華
- 依託單位：西安交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
目前，空氣軸承已在高速旋轉機械中廣泛套用，而國內對於空氣軸承的研究才剛剛起步。空氣軸承的關鍵技術之一是：軸頸與箔片在室溫～650℃的潤滑問題。美國NASA在PS300的基礎上研製出PS304塗層。該塗層採用等離子噴塗製備，塗層以NiCr為基體，包含潤滑相Ag、共晶BaF2/CaF2以及強化相Cr203。當溫度高於400℃時，BaF2/CaF2可提供良好的潤滑性能，當溫度低於400℃時，Ag可提供一定的潤滑性能。然而塗層存在以下不足：1.室溫～400℃時Ag的潤滑性能較低；2.由於塗層中Ag粒子尺寸較大使得塗層潤滑不均勻，導致塗層過早脫落；因此本項目擬將細小的Ag2MoO4/Ag複合相取代純Ag，解決塗層在室溫～400℃時潤滑性能較低以及因Ag相尺寸粗大所引起的不均勻潤滑問題。而且本項目將深入研究潤滑相尺寸對潤滑膜形成的影響機理，研究結果對發展自潤滑塗層具有重要的科學意義和工程套用前景。
結題摘要
本項目採用高能球磨製備細小的Ag2MoO4/Ag複合粉末，並將該複合粉末替代Ag粒子作為低溫潤滑相。由於Ag2MoO4在100-500℃範圍內均有較好的潤滑性能（摩擦係數為0.2-0.4）以及良好的抗磨損能力，因此在高溫時，具有較大熱膨脹係數的Ag粒子帶著Ag2MoO4粒子從基體中溢出到塗層表面。在外力的作用下發生，複合Ag2MoO4/Ag粒子發生塑性變形從而在塗層表面形成Ag2MoO4/Ag潤滑膜。本項目的研究內容、重要結果主要包括：（1）對感應燒結製備耐高溫自潤滑塗層及其性能進行了研究。研究表明：室溫時 IS304 摩擦係數較大，磨損機制主要為微觀脆性斷裂；隨著溫度的升高，由於潤滑相尺寸減小、且氟化物粒子與 Cr2O3 粒子形成複合結構，使得摩擦副在高速滑動過程中接觸點的瞬態溫度迅速升高，此瞬態溫度有效地激活了氟化物粒子的潤滑性能，在摩擦力和壓力的作用下，氟化物粒子經塑性變形後形成表面潤滑膜，使得接觸面的摩擦係數急劇減小。（2）對鎳基滋潤塗層的製備及其拉伸性能進行了研究，研究表明：採用高能球磨與真空燒結技術製備的 PM304 塗層組織均勻、緻密、粒子明顯細化。PM304 的拉伸結合強度較高，塗層與基底之間結合良好、結合方式為冶金結合，拉伸斷口主要出現在塗層內部。PM304 塗層拉伸強度增大的原因主要為： ①緻密度提高；②尖銳孔隙數量降低； ③Ag 與 NiCr 之間形成冶金結合；④NiCr 基體中析出粒子的彌散強化作用使得 NiCr 基體強度提高。（3）對Ag-Ag2MoO4-NiCr複合塗層的製備及其性能進行了研究，研究表明：在室溫和循環溫度下，當Ag-Ag2MoO4含量不變時，隨著球磨時間的增加，摩擦係數和磨損率都出現不同程度地降低；當球磨時間相同時，摩擦係數隨著Ag-Ag2MoO4含量的增加而逐漸降低，而磨損率卻逐漸增大；隨著Ag-Ag2MoO4含量的增加，複合塗層的磨損表面形貌也逐漸改善。（4）對軟磁複合材料製備工藝進行了研究，研究表明：採用SMCs不僅降低了軸承渦流損耗，而且電磁力的動態頻寬可以達到1KHz以上，遠超出碳鋼材料的頻寬，從而有效提高了軸承性能。本項目解決塗層在室溫～400℃時潤滑性能較低以及因Ag相尺寸粗大所引起的不均勻潤滑問題。而且本項目深入研究潤滑相尺寸對潤滑膜形成的影響機理，研究結果對發展自潤滑塗層具有重要的科學意義和工程套用前景。
