材料延寿与可持续发展 表面耐磨损与摩擦学材料设计PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 摩擦学科学及工程应用的重大意义 1

1.2 摩擦学及摩擦学设计 3

1.2.1 摩擦学定义 3

1.2.2 摩擦学系统 4

1.2.3 摩擦学设计的基本问题——摩擦副子系统设计 4

1.3 基本摩擦学规律 6

1.3.1 摩擦学第一公理——摩擦学行为是系统依赖的 6

1.3.2 摩擦学第二公理——摩擦学元素的特性是时间依赖的 7

1.3.3 摩擦学第三公理——摩擦学行为是多个学科行为之间强耦合的结果 8

参考文献 9

第2章 摩擦学基础和摩擦副 10

2.1 摩擦副子系统的结构与参数 10

2.1.1 摩擦副子系统的基本结构 10

2.1.2 摩擦副子系统的参数概述 11

2.1.3 摩擦副的材料 15

2.1.4 负荷集 16

2.1.5 负荷持续时间 19

2.1.6 接触条件 20

2.2 摩擦副中磨损造成损伤的机理和现象 41

2.2.1 磨损造成损伤的基本类型 41

2.2.2 黏着磨损 43

2.2.3 磨料磨损 47

2.2.4 疲劳磨损 49

2.2.5 腐蚀磨损 53

2.2.6 磨损过程的合成及微动磨损 56

2.2.7 摩擦疲劳学关于磨损-疲劳损伤的概念 59

2.3 磨损特性的描述与可靠性 71

2.3.1 磨损率 71

2.3.2 磨损表征 76

2.3.3 可靠性 76

参考文献 79

第3章 摩擦副匹配设计必须考虑的基本问题 81

3.1 摩擦磨损过程的通则 81

3.2 抗剪强度梯度法则和外摩擦 82

3.3 磨合和平衡粗糙度 83

参考文献 87

第4章 摩擦副表面耐磨损设计的基本要求 88

4.1 耐磨损表面保护的基本模型 88

4.2 耐黏着磨损表面保护的基本要求 90

4.3 耐磨料磨损表面保护的基本要求 92

4.4 耐疲劳磨损表面保护的基本要求 94

4.5 耐腐蚀磨损表面保护的基本要求 95

4.6 主要耐磨表面保护技术类型 96

参考文献 98

第5章 摩擦副表面耐磨损设计要点 99

5.1 黏着磨损条件下服役的摩擦副 99

5.1.1 影响黏着磨损行为的因素 99

5.1.2 提高抗黏着磨损能力的措施 109

5.2 磨料磨损条件下服役的摩擦副 114

5.2.1 影响磨料磨损行为的因素 114

5.2.2 提高抗磨料磨损能力的措施 124

5.3 疲劳磨损条件下服役的摩擦副 132

5.3.1 影响疲劳磨损行为的因素 132

5.3.2 提高抗疲劳磨损能力的措施 135

5.4 腐蚀磨损条件下服役的摩擦副 136

5.4.1 影响腐蚀磨损行为的因素 136

5.4.2 提高抗腐蚀磨损能力的措施 141

5.5 常用摩擦副子系统中出现的磨损机理及常用摩擦学材料的选用 142

参考文献 144

第6章 耐磨表面工程技术的选用 145

6.1 选用的基本原则 145

6.2 摩擦学系统分析 147

6.3 表面保护覆层类型的确定 154

6.3.1 表面保护覆层类型选择专家系统的结构 154

6.3.2 类型洗择算法的说明 156

6.4 表面保护覆层类型的评价 170

6.4.1 技术性评价 170

6.4.2 经济性评价 172

6.4.3 表面保护覆层的磨损特征值汇集 173

6.5 应用实例 183

参考文献 189

第7章 新型摩擦学材料设计实例 190

7.1 摩擦学材料的定义 190

7.2 具有自身选择性转移效应的改性超高分子量聚乙烯 193

7.2.1 选择性转移的概念 193

7.2.2 具有自身选择性转移效应的改性超高分子量聚乙烯的设计思路 193

7.2.3 Schiff碱铜络合物+甘油-聚乙烯微胶囊改性超高分子量聚乙烯的制备和表征 195

7.2.4 Schiff碱铜络合物+甘油-聚乙烯微胶囊改性超高分子量聚乙烯的自身选择性转移效应 197

7.3 高温发汗自润滑复合材料 207

7.3.1 仿生润滑及高温发汗自润滑概念 207

7.3.2 高温发汗自润滑复合材料基体结构形态仿生设计及其表征模型 209

7.3.3 高温发汗自润滑复合材料基体成型机理及其工艺设计 211

7.3.4 多元固体润滑体设计 216

7.3.5 多元固体润滑体熔渗复合工艺设计 222

7.3.6 高温发汗自润滑复合材料的摩擦学特性 224

7.3.7 高温发汗自润滑复合材料的工程应用 228

参考文献 230

第8章 典型摩擦副摩擦学失效分析及防护工程实例 233

8.1 国产125MW Kaplan水轮发电机枢轴/铜瓦摩擦副 233

8.1.1 枢轴/铜瓦摩擦学系统结构和摩擦学负荷集 233

8.1.2 枢轴/铜瓦摩擦副失效分析 235

8.1.3 用摩擦疲劳学观点分析枢轴/铜瓦损伤现象 237

8.1.4 枢轴／铜瓦摩擦副维修和防护方案探讨 240

8.2 国产125MW Kaplan水轮发电机转子磁轭/磁极铁芯摩擦副 242

8.2.1 水轮发电机转子结构及其磁轭／磁极铁芯配副 242

8.2.2 转子磁轭/磁极铁芯摩擦学系统结构和摩擦学负荷集 244

8.2.3 转子磁轭／磁极铁芯失效分析 245

8.2.4 转子磁轭／磁极铁芯损伤表面维修和防护方案建议 252

参考文献 258