特种润滑涂层构建理论与技术

第1章 绪论 1.1 固体表界面 1.1.1 固体表面 1.1.2 固体的表面能与表面张力 1.1.3 固体的界面行为 1.1.4 湿润与吸附 1.1.5 界面湿润对金属—陶瓷界面的影响 1.2 摩擦表面固体润滑 1.2.1 固体表面的接触 1.2.2 摩擦与磨损 1.2.3 润滑原理 1.2.4 固体自润滑涂层的协同设计 1.3 特种润滑涂层技术发展 1.3.1 固体润滑涂层的研究现状 1.3.2 固体润滑涂层制备工艺研究现状 1.3.3 自润滑涂层微观结构与性能耦合研究现状 1.3.4 固体自润滑涂层的寿命评估 参考文献 第2章 热喷涂固体润滑涂层的构建 2.1 等离子体的特性 2.1.1 等离子体的基本性质 2.1.2 等离子枪出口的基本参量 2.1.3 等离子体射流特性分析 2.1.4 等离子体射流中的粒子特性 2.2 热喷涂金属低温涂层的生长特征 2.2.1 粒子沉积模型 2.2.2 常温固体自润滑涂层的生长模拟 2.2.3 不同轴粒子的沉积行为 2.2.4 团聚粒子的沉积行为 2.3 高温相的沉积特征 2.3.1 Al2O3粒子撞击基体模型 2.3.2 Al2O3凝聚态粒子的沉积行为 2.3.3 Ni／MoS2包覆粒子的沉积特征 2.3.4 Ni／MoS2复合粒子的沉积特征 2.4 涂层构建过程的残余应力 2.4.1 残余应力的生成 2.4.2 模型建立 2.4.3 涂层生长过程的残余应力形成 参考文献 第3章 固体自润滑涂层的微观结构—宏观性能耦合 3.1 固体自润滑涂层的基本描述 3.1.1 涂层的结构特征 3.1.2 涂层微观特征与分形表征 3.1.3 热喷涂粒子尺寸与晶粒尺度分布 3.1.4 热喷涂粒子形态与极化参数 3.2 基于微观结构的二元涂层评估模型 3.2.1 微观结构的有限元优化 3.2.2 涂层微观结构特征的提取 3.2.3 复合涂层的基本等效模型 3.3 基于XFEM的涂层微观裂纹扩展 3.3.1 xFEM的位移函数 3.3.2 涂层裂纹模型构建 3.3.3 不同深度时单轴应力作用下裂纹的扩展特征 3.3.4 不同角度时单轴应力作用下的裂纹扩展特征 3.3.5 不同单轴周期应力作用下的裂纹扩展特征 参考文献 第4章 WC／Co耐磨减摩涂层构建与性能评估 4.1 实验材料与涂层制备 4.1.1 粉末的选择与工艺优化 4.1.2 微观组织结构 4.1.3 力学性能分析 4.1.4 摩擦学特性分析 4.1.5 电化学特性分析 4.2 等离子喷涂WC10Co4Cr涂层的微观结构 4.2.1 涂层的微观结构与物相组成 4.2.2 等离子喷涂WC10Co4Cr涂层的微观结构演变 4.2.3 耐磨减摩涂层的孔隙率 4.2.4 耐磨减摩涂层显微硬度 4.2.5 耐磨减摩涂层的结合强度 4.3 涂层的耐腐蚀性能 4.3.1 涂层耐腐蚀性能测试 4.3.2 NWC和MWC涂层在NaCl溶液中的电化学特性 4.3.3 NWC和MWC涂层在酸溶液中的电化学特性 4.3.4 NWC和MWC涂层在NaCl溶液中的腐蚀行为 4.3.5 NWC和MWC涂层在酸溶液中的腐蚀行为 4.4 不同环境状态的摩擦磨损行为 4.4.1 涂层的高低温摩擦磨损实验 4.4.2 不同温度的摩擦磨损行为 4.4.3 涂层在酸溶液中的腐蚀摩擦学实验 4.4.4 涂层在酸溶液中的腐蚀摩擦行为 4.4.5 WC10Co4Cr耐磨减摩涂层的磨损机理 4.5 基于WC／Co涂层微观结构的损伤失效 4.5.1 二元涂层的疲劳损伤寿命模型的建立 4.5.2 WC／Co涂层的等效参数 4.5.3 非均质结构的等效参数耦合 4.5.4 WC／Co涂层的微观应变特征 参考文献 第5章 NiCr基宽温域自润滑涂层的设计与性能评估 5.1 工艺方法 5.1.1 喷涂材料粉末 5.1.2 等离子喷涂工艺优化 5.2 NiCr-WSe2-BaF2·CaF2固体自润滑涂层的力学性能 5.2.1 Ni(Cr)基固体自润滑涂层的微观组织优化 5.2.2 Ni(Cr)基宽温域固体自润滑涂层的表面硬度 5.2.3 固体自润滑涂层结合强度 5.3 NiCr-BaF2·CaF2-WSe2自润滑涂层的宽温域摩擦学特性 5.3.1 摩擦磨损实验设计 5.3.2 常温磨损实验结果及分析 5.3.3 高温磨损实验结果及分析 5.3.4 涂层自润滑性能的影响因素分析 5.4 NiCr基固体自润滑涂层的高温氧化行为 5.4.1 高温及摩擦共同作用的氧化 5.4.2 静态氧化实验 5.4.3 高温润滑的基本条件 5.5 NiCr-BaF2·CaF2-WSe2固体自润滑涂层的抗黏蚀性能 5.5.1 抗黏结实验设计 5.5.2 涂层抗黏蚀机理分析 5.6 NiCr基固体自润滑涂层的性能评价 5.6.1 涂层的结构分形 5.6.2 涂层的性能评估 参考文献 第6章 Ni／MOS2-SiC-Y固体润滑涂层构建与性能评估 6.1 Ni／MOS2-SiC-Y固体润滑涂层制备工艺 6.1.1 材料粉末 6.1.2 复合固体润滑涂层制备工艺 6.2 Ni／MOS2-SiC-Y复合固体自润滑涂层的性能 6.2.1 Ni／MOS2-SiC-Y固体自润滑涂层的微观组织结构 6.2.2 Ni／MOS2-SiC-Y固体润滑涂层的硬度 6.2.3 Ni／MOS2-SiC-Y固体润滑涂层的结合强度 6.3 Ni／MOS2-SiC-Y固体润滑涂层的摩擦学性能 6.3.1 稀土金属特性 6.3.2 Ni／MOS2-SiC-Y固体润滑涂层摩擦学性能 6.3.3 Ni／MOS2-SiC-Y固体润滑涂层的磨损特征 6.3.4 固体润滑涂层磨损行为 6.4 磨屑的分形特征 6.4.1 磨屑的分形 6.4.2 Ni／MoS2-SiC-Y固体润滑涂层的磨屑特征 6.4.3 磨屑的分形分析 参考文献 第7章 固体封严涂层的制备与性能评价 7.1 材料与工艺 7.1.1 实验与设备 7.1.2 微弧等离子堆焊工艺 7.1.3 封严涂层材料 7.1.4 Ni-SiO2·H2O封严涂层的制备工艺 7.2 微弧等离子沉积Ni-SiO2·H2O封严涂层的结构与性能 7.2.1 封严涂层的预处理 7.2.2 微弧等离子沉积Ni-SiO2·H2O封严涂层的微观结构 7.2.3 微弧等离子沉积Ni-SiO2·H2O封严涂层的成分分析 7.2.4 封严涂层的结合强度 7.2.5 封严涂层的可刮削性能 7.3 镍包硅藻土封严涂层的摩擦磨损性能 7.3.1 滑动摩擦机理 7.3.2 实验方法 7.3.3 封严涂层的摩擦学特性 7.3.4 微弧等离子堆焊Ni／硅藻土封严涂层的摩擦磨损机制 7.4 镍包硅藻土封严涂层的耐腐蚀与耐热振性能 7.4.1 电化学特性实验 7.4.2 微弧等离子堆焊Ni／硅藻土封严涂层的电化学特性 7.4.3 抗热振性的评价 参考文献