层状硅/磷酸盐及其改性材料的合成与摩擦学特性研究

发布时间：2024-04-12 21:39

　　全球每年摩擦与磨损带来的能量消耗占机械驱动总能量消耗的三分之一,有效的润滑是解决这一问题的关键。伴随着交通运输、航空航天等行业的快速发展,带来了重载、高速、强冲击等苛刻条件下的润滑需求。具有层状晶体结构的固体润滑剂二硫化钼是苛刻条件下润滑的必备选择,但存在钼资源稀缺、易氧化失效的缺点。因此,寻找二硫化钼的替代品是一个重要的课题。从晶体结构特点出发,前期研究工作主要涉及到层状氧化物如层状硅酸钠以及层状磷酸锆。尽管研究已经取得了进展,但不同的物质还存在不同的缺陷,尚需进一步的研究。本论文的研究工作,在前期工作的基础上,研究了层状化合物层状硅酸钠、层状磷酸锆、层状磷酸镁等材料制备、改性的规律,研究了所合成材料作为固体润滑剂在润滑脂中的摩擦学特性。运用单晶结构解析、PXRD、SEM、TG-DSC、FT-IR对层状化合物的晶体结构及理化性质进行了测定和表征。主要研究内容和结论如下:1.通过温和的合成方法(260 - 300℃温度范围内)制备出层状二硅酸钠β-Na2Si205,样品粒径大约为3 - 10 μm,解决了传统高温合成工艺中能耗过大,以及产品中存在烧结玻璃体的问题。利用四球摩擦磨损试验机...

【文章页数】：143 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１?－１固体润滑剂与液体润滑剂苛刻工况下的作用对比［１Ｇ］??

对运动的两接触面间，例如低速重载下的轴承或是流体润滑下的轴承在开启或停止操作??时发挥重要作用，即固体润滑剂可以在不能形成弹性流体润滑（全膜润滑）的苛刻情况下，??发挥补强作用（如图１－１所示）［１，８＿１Ｇ］。在一些特殊场合（流体润滑剂失效）下，如真空、空??间科技、（汽车运输....

图１－２石墨（ａ）、二硫化钿（ｂ）的晶体结构以及润滑机理（右）［１４］??Ｆｉｇ．?１－２?Ｃｒｙｓｔａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ａｎｄ?ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ｇｒａｐｈｉｔｅ?（ａ）?ａｎｄ?ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ?ｄｉｓｕｌｆｌｄｅ（ｂ）．??

?ＫＡｌ２（Ｓｉ３Ａｌ）０１（）（０Ｈ）２??石墨和二硫化钼之所以具有良好的润滑性能，是因为二者的层状晶体结构起到了关??键的作用，二者的结构示意图和润滑机理示意图如图１－２所示。它们以共价键相连形成??的层板具有较高的稳定性和强度，而层板与层板间是以范德华力相连，层间力较弱，使....

图1-3层状材料的结构示意图[[19]

境下的润滑效果不理想；此外石墨作为天然受到影响。二硫化钼也在原料成本、抗氧化种固体润滑材料能够适用于所有的工况需要。滑领域的替代材料具有重要的意义。参照石的目标锁定在无机层状材料上。??作为固体润滑剂研究进展与现状??述??一类具有层状主体结构的化合物，其典型的纵向有序排列形成三....

图1}-硫化铂的晶体结构示意图「29]

于层间堆放起来的独特的纳米层状结构，材料，在许多工业应用领域进行了应用研２３］以及光、电、磁［２４＿２６］等性能，在构筑下，分子识别以及制药领域存在潜在的应用目前为止，有些层状主体本身就可以作为，如石墨、过渡金属硫属化合物以及氧化大，尚待开发的功能性材料。积极开发探重要的意义。?....

本文编号：3952007