【摘 要】
:
面向腐蚀磨损耦合情况下的服役环境,本论文针对在富Cu2+腐蚀溶液环境中Si3N4-hBN复合陶瓷与钛合金、不锈钢配副的摩擦学性能展开系统研究,解析其磨损机制与减摩机理,揭示富Cu2+腐蚀溶液pH值及配副材料对摩擦副的影响规律。与此同时,初步探讨复合陶瓷在酸性富Cu2+腐蚀溶液环境中的耐蚀性能,揭示腐蚀时间和hBN含量对其腐蚀行为的影响效应。本论文取得的研究成果如下所述。(1)中性腐蚀溶液环境中,复
论文部分内容阅读
面向腐蚀磨损耦合情况下的服役环境,本论文针对在富Cu2+腐蚀溶液环境中Si3N4-hBN复合陶瓷与钛合金、不锈钢配副的摩擦学性能展开系统研究,解析其磨损机制与减摩机理,揭示富Cu2+腐蚀溶液pH值及配副材料对摩擦副的影响规律。与此同时,初步探讨复合陶瓷在酸性富Cu2+腐蚀溶液环境中的耐蚀性能,揭示腐蚀时间和hBN含量对其腐蚀行为的影响效应。本论文取得的研究成果如下所述。(1)中性腐蚀溶液环境中,复合陶瓷与2507盘配副时,随着hBN含量的增加,摩擦副的摩擦因数由纯氮化硅的0.679降至Si3N4-30wt.%hBN的0.15,销、盘磨损率均不高于10-4mm3/Nm数量级,尤其是hBN含量达到30%时,销的磨损率降至接近于0,这主要归因于Si3N4-30wt.%hBN/2507摩擦副的磨损表面形成了含B-O和Si-O的摩擦化学反应产物及置换产物Cu及其氧化物。当复合陶瓷与钛合金配副时,摩擦因数均不低于0.4,磨损率亦处于10-4mm3/Nm数量级,磨损机制主要为磨粒磨损和粘着磨损,这主要归因于hBN添加未能使表面形成有效的保护润滑膜,仅由于hBN含量的增加,复合陶瓷表面形成剥落坑,充当临时蓄液池,起到一定削弱机械磨损的作用。(2)酸性腐蚀溶液环境下,复合陶瓷与2507盘配副时,随着hBN含量的增加,摩擦副的摩擦因数由纯氮化硅的0.691降至Si3N4-30wt.%hBN的0.139,销、盘磨损率均不高于10-4mm3/Nm数量级。分析发现,摩擦副表面形成更为连续的含B-O,Si-O的反应膜和Cu及其氧化物的析出层,二者起到良好的协同减摩作用,摩擦副表现出更低的摩擦因数和磨损率。当复合陶瓷与钛合金配副时,hBN的添加未能起到改善摩擦磨损性能的作用,SN30/TC4摩擦因数高达0.534,磨损率不低于10-4mm3/Nm数量级,摩擦表面未能形成表面膜,磨损机制以机械磨损为主。(3)对比分析指出,酸性环境有利于摩擦化学反应膜以及含铜的析出层的形成,且复合陶瓷与双相不锈钢配副时更易在表面形成摩擦化学反应膜,起到保护和润滑的作用,获得较低的摩擦因数和磨损率。同时,静态腐蚀试验结果进一步指出Si3N4-hBN复合陶瓷具有良好的耐腐蚀性能。综上所述,Si3N4-hBN复合陶瓷材料在酸性Cu2+腐蚀溶液中表现出良好的摩擦学性能和耐蚀性能,保护润滑膜及析出层的形成是获得优异摩擦磨损性能的根本原因。本论文的研究成果对拓展Si3N4-hBN复合陶瓷的应用领域具有实用价值,对于丰富陶瓷摩擦学理论具有学术意义。
其他文献
氢能将是在未来发展占据重要地位的清洁能源。氢能使用过程零污染、热值高,是能有效替代传统化石燃料的可再生能源。市场上现有主流的制备氢气方法有甲烷蒸汽重整或石油氧化制备等,仍旧是消耗化石燃料获得,会带来众多污染环境的副产物。电解水制氢是一种很有前景的制氢方法,水在电流的作用下分解制得氢气和氧气,产氢效率高,原材料来源丰富,室温下即可制备,为绿色氢能制备提供新途径。铁系金属中镍和钴已经被证实有良好的电催
硫化钴镍具有成本低廉、资源丰富、环境友好等优点,其理论比电容高达2110 F g-1,被认为是具有应用前景的超级电容器正极材料。然而,在碱性电解液中,氢氧根在硫化钴镍晶格中的嵌入、脱嵌作用诱导其自发团聚,形成杂乱无章的排列结构,限制了活性位点与电解液的接触,使其容量通常远不及理论容量。同时,长时间充放电后,在电极内部产生的应变累积,使电极材料从集流体上脱落,造成性能衰减。空心结构是一类具有较大的内
许多甾体化合物具有很强的生理活性,在临床上广泛应用于抗炎、抗休克、抗过敏等。鉴于甾体药物的广泛应用,以及生物转化在甾体药物领域的重要性。本论文以滇重楼内生真菌为主进行了转化甾体黄体酮的菌种筛选和转化产物的分离,以获得具有产业化价值的转化菌株和得到新颖的黄体酮衍生物。用TLC法和HPLC法对实验室保存的47株滇重楼内生真菌进行黄体酮转化菌株的筛选,共筛选到6株黄体酮转化效率较高的菌株。分别为青霉属菌
取向和链折叠在高分子结晶过程中至关重要,在该类材料的设计中有重要意义。本文采用分子动力学模拟的方法研究了正构烷烃在石墨烯表面上的取向和链折叠行为。具体研究内容如下:1.首先讨论了短链正构烷烃分子在石墨烯表面上取向结构的形成机理。链长影响着正构烷烃在石墨烯表面上的取向,短的正构烷烃分子垂直于石墨烯表面,长的正构烷烃分子与石墨烯表面平行。这两种取向形成过程都经历了三个步骤:吸附、取向和生长。链长与正构
近年来,随着国内CFB(Circulating Fluidized Bed)燃煤锅炉数量和容量的增加,脱硫灰渣的产量大规模增长,其资源化、高值化和高性能化利用已是当前大宗固废发展的趋势。在当前节能减排的大背景下,水泥行业由于其高能耗、高CO_2排放的特性受到社会和政策的重点关注。水泥种类中,硫铝酸盐水泥在减少碳排放方面比硅酸盐水泥更具有优势,且因其具有早期强度发展快、耐腐蚀性能优异等特点,已成为我
当前,在日常生活、医疗健康和工业生产等诸多领域中都需要对环境中的一些气体进行种类和浓度的监测,例如监测大气环境中的二氧化硫等大气污染气体浓度,通过检测人体呼出的特殊气体用以诊断疾病等。而各式各样的气体传感器均可以在一定程度上实现对气体的种类和浓度进行甄别和检测的功能。相比于一些操作复杂的大型传感设备、或者工作的稳定性不足和造价昂贵难以大面积使用的传感器来说,以金属氧化物半导体(如目前广泛应用的氧化
目的探究矢车菊素-3-O-葡萄糖苷(Cyanidin-3-O-Glucoside,C3G)对成骨细胞增殖分化的调控机制,为以花色苷为主要成分的抗骨质疏松症类保健品和药品的研究提供理论依据。方法小鼠成骨细胞MC3T3-E1购于中国科学院上海细胞库。CCK8法检测0、50、100和200μmol/L C3G处理24h对MC3T3-E1细胞的增殖影响。使用茜素红染色法检测0、50、100和200μmol
随着人类社会的高速发展和人口的持续增长,对能源的需求也日趋增大,这将导致矿物能源的枯竭,发展新能源成为21世纪需要解决的重大课题之一。锂离子电池具有循环寿命长、能量密度高、环境友好、无记忆效应等特点,成为各种电子产品和混合动力电动汽车最受欢迎的选择。锰氧化物作为负极材料具有储量大、理论容量高等优势,发展前景广阔。但是,在充放电过程中由于锂离子的反复嵌入和脱出会引起较大的体积变化,使得电极材料破碎和
在过去的一个世纪里,由于全球的发展和人口的增长,世界范围内的能源需求持续快速增长。对化石燃料的严重依赖不可避免地导致了它们的快速消耗,以及随之而来的有害环境问题和全球变暖。氢气(H_2)是最具吸引力的燃料之一。H_2具有最高的重量能量密度,它唯一的燃烧副产品是无污染的水,这使它成为一种优秀的能源载体和未来低碳能源的潜在候选者。目前,电解水制氢是一种以可再生的水为原料的高效方法,不但对环境无污染,操
在化石燃料继续主导能源领域的同时,将CO2转化为有价值的化学品和燃料是减少CO2的最实用途径之一。虽然近年来非均相催化CO2还原反应取得重大突破,但是在开发高活性、选择性和稳定性好的催化剂方面仍然存在重大挑战。CO2还原制备液体产物主要包含甲醇和C5+烷烃,其中甲醇作为化学工业的起始原料是非常重要的化学品和燃料。除了 MeOH之外,烃类物质也具有非常重要的作用。另外,在催化方式上,与传统热催化或光