第1章 固体润滑材料 1
1．1固体润滑概述 1
1．1．1引言 1
1．1．2金属的黏着磨损与擦伤及其防止办法 1
1．1．3固体润滑 5
1．2软金属类固体润滑剂 9
1．2．1软金属的晶体结构 10
1．2．2软金属的理化特性 10
1．2．3软金属的润滑机理 11
1．3金属化合物类固体润滑剂 11
1．3．1硫化亚铁 11
1．3．2二硫化钼 21
1．3．3二硫化钨 36
1．3．4硫化锌 41
1．4无机物类固体润滑剂 48
1．4．1石墨 48
1．4．2氮化硼 51
1．5有机物类固体润滑剂 54
1．5．1聚四氟乙烯 54
1．5．2聚乙烯 56
1．5．3尼龙 57
1．5．4聚甲醛 58
1．5．5酚醛树脂 58
1．5．6环氧树脂 59
参考文献 59
第2章 离子渗硫法制备FeS固体润滑薄膜 62
2．1固体FeS的微观结构 62
2．1．1固体FeS的表面形貌 62
2．1．2固体FeS的相结构分析 63
2．1．3固体FeS的透射电镜观察 63
2．1．4电子衍射图像分析 66
2．2离子渗硫层的形成过程 67
2．2．1试验方法 67
2．2．2不同渗硫时间渗层的表面形貌 67
2．2．3不同渗硫时间时渗层表面成分 70
2．2．4不同渗硫时间渗层的相结构 70
2．2．5渗硫层的形成机理 71
2．3离子渗硫层的结构特征 72
2．3．1 45钢、GCr15钢渗硫层的结构特征 72
2．3．2 4种钢渗硫层的结构特征 80
2．4离子渗硫层的摩擦学性能 83
2．4．1 45钢和GCr15钢渗硫层的摩擦学性能 83
2．4．2 4种钢渗硫层的摩擦学性能 106
2．5对离子渗硫层组织结构和摩擦学性能影响的因素 114
2．5．1基体状态对45钢渗硫层的影响 114
2．5．2环境温度对GCr15钢渗硫层的影响 118
2．5．3磨损条件对GCr15钢渗硫层摩擦学行为的影响 122
参考文献 126
第3章 两步法制备FeS固体润滑薄膜 128
3．1射频溅射Fe膜＋低温离子渗硫复合处理 128
3．1．1射频溅射技术 128
3．1．2制备工艺 130
3．1．3组织结构 130
3．1．4 FeS薄膜的摩擦学性能 132
3．2喷丸＋低温离子渗硫复合处理 134
3．2．1制备工艺 134
3．2．2结构特征 135
3．2．3渗硫层的摩擦学性能 138
3．3渗氮＋低温离子渗硫复合处理 141
3．3．1 45钢渗氮＋低温离子渗硫复合处理 141
3．3．2灰铸铁渗氮＋低温离子渗硫复合处理 150
3．4氮碳共渗＋低温离子渗硫复合处理 154
3．4．1 CrMoCu合金铸铁氮碳共渗＋低温离子渗硫复合处理 154
3．4．2 W18Cr4V氮碳共渗＋低温离子渗硫复合处理 156
3．5热喷涂3Cr13＋低温离子渗硫复合处理 158
3．5．1电弧喷涂技术 158
3．5．2高速电弧喷涂 161
3．5．3制备工艺 161
3．5．4组织结构 161
3．5．5复合3Cr13／FeS层的摩擦学性能 164
3．6热喷涂FeCrBSi＋低温离子渗硫复合处理 167
3．6．1制备工艺 167
3．6．2组织结构 168
3．6．3 FeCrBSi／FeS层的摩擦学性能 170
3．7氩弧保护堆焊＋低温离子渗硫复合处理 173
3．7．1 MIG堆焊技术 173
3．7．2复合堆焊渗硫层的制备工艺 174
3．7．3复合堆焊渗硫层的组织结构 175
3．7．4复合堆焊渗硫层的摩擦学性能 176
3．8 FeS薄膜润滑的机理 180
参考文献 183
第4章 其他方法制备FeS固体润滑膜层 184
4．1高速火焰喷涂FeS薄膜 184
4．1．1高速火焰喷涂技术 184
4．1．2制备工艺 190
4．1．3结构特征 190
4．1．4 FeS涂层的摩擦学性能 193
4．1．5 FeS薄膜的润滑机理 199
4．2等离子喷涂FeS、FeS2涂层 200
4．2．1等离子喷涂技术 200
4．2．2 FeS和FeS2涂层的制备工艺 203
4．2．3 FeS和FeS2涂层的结构特征 203
4．2．4 FeS和FeS2涂层的摩擦学性能 205
4．3热喷涂纳米FeS和FeS-SiC复合涂层 210
4．3．1热喷涂纳米FeS涂层 210
4．3．2热喷涂FeS-SiC复合涂层 211
4．4离子渗硫层与热喷涂层的摩擦学性能比较 212
4．4．1试验方法 212
4．4．2结构及摩擦学性能 212
4．5溶胶-凝胶FeS涂层 214
4．5．1制备工艺 214
4．5．2结构特征 215
4．5．3 FeS涂层的摩擦学性能 217
4．6硫离子注入法制备FeS薄膜 224
4．6．1离子注入技术 224
4．6．2硫离子注入法制备FeS的摩擦学性能 225
参考文献 226
第5章 微纳米MoS2固体润滑薄膜 227
5．1 MoS2薄膜 227
5．1．1溅射MoS2薄膜 227
5．1．2两步法制备MoS2薄膜 231
5．1．3热喷涂MoS2薄膜 253
5．1．4黏结MoS2薄膜 254
5．1．5无机富勒烯纳米MoS2薄膜 261
5．2 MoS2／金属共沉积 262
5．2．1 MoS2 ／Ni复合膜 263
5．2．2 MoS2 ／Ti复合薄膜 277
5．2．3 MoS2 ／Au共溅射膜 283
5．2．4 MoS2 ／Zr复合薄膜 283
5．2．5 MoS2 ／Ta复合薄膜 285
5．3 MoS2／金属化合物复合薄膜 287
5．3．1 MoS2／TiN复合薄膜 287
5．3．2 MoS2 ／Pb2 O3复合薄膜 292
5．3．3 MoS2 ／LaF3复合膜 293
5．3．4 MoS2 ／FeS多层膜 295
5．4 MoS2／石墨涂层 300
参考文献 302
第6章 微纳米WS2固体润滑薄膜 305
6．1 WS2膜层 305
6．1．1脉冲激光沉积WS2薄膜 305
6．1．2两步法制备WS2薄膜 309
6．1．3离子束照射WS2涂层 318
6．2 WS2 ／Ag复合薄膜 321
6．2．1 WS2 ／Ag复合薄膜的结构特征 321
6．2．2 WS2 ／Ag复合薄膜的摩擦学性能 324
6．3 WS2／MoS2多层膜 328
6．3．1 WS2 ／MoS2共溅射膜 328
6．3．2两步法制备WS2／MoS2多层膜 331
6．4 WS2 ／氟化石墨薄膜 338
6．4．1 WS2 ／氟化石墨薄膜的表征 338
6．4．2 WS2 ／氟化石墨薄膜的摩擦学性能 339
6．5 Ni-P-无机类富勒烯纳米WS2复合镀层 341
参考文献 342
第7章 微纳米ZnS固体润滑薄膜 344
7．1 ZnS薄膜 344
7．1．1 ZnS薄膜的微结构 344
7．1．2 ZnS薄膜微结构的影响因素 346
7．1．3 ZnS薄膜应力的影响因素 349
7．2 Zn／ZnS复合层 354
7．2．1制备工艺 354
7．2．2结构特征 355
7．2．3薄膜的摩擦学性能 356
7．2．4 Zn／ZnS复合涂层的润滑机理 359
7．3 ZnS-PAA-PDDA纳米复合薄膜 359
参考文献 361
第8章 润滑油中添加微纳米硫系固体润滑粒子 363
8．1纳米润滑油添加剂的种类和作用原理 363
8．1．1纳米润滑油添加剂的分类 363
8．1．2纳米微粒作为润滑油添加剂的优势及存在的问题 365
8．1．3纳米润滑油添加剂的摩擦机理 366
8．2 FeS纳米微粒作为润滑油添加剂 367
8．2．1 DDP修饰FeS纳米微粒 367
8．2．2 DDP修饰FeS和CdS纳米粒子的摩擦学性能比较 370
8．3 MoS2纳米微粒作为润滑油添加剂 371
8．3．1热分解法制备纳米MoS2 371
8．3．2化学共沉淀方法制备纳米MoS2 374
8．3．3无机富勒烯纳米MoS2 377
8．4 WS2纳米微粒作为润滑油添加剂 381
8．4．1自转化法制备纳米WS2 381
8．4．2热分解法制备WS2 387
8．4．3机械-物理固相反应法制备纳米WS2 391
8．4．4 WS2在汽油机油中的摩擦学性能 393
8．4．5 WS2粒子作高温润滑脂添加剂 397
8．4．6无机富勒烯纳米WS2 402
8．5 ZnS纳米微粒作为润滑油添加剂 405
8．5．1 DDP修饰ZnS纳米粒子 405
8．5．2 DDP和油酸修饰ZnS纳米粒子 406
8．5．3未修饰ZnS和DDP修饰ZnS纳米粒子 408
8．5．4反胶束法制备纳米硫化锌微粒 412
8．5．5 ZnS纳米粒子在层状液晶中的原位合成及润滑性能 412
参考文献 415