羟基硅酸镁粉体添加剂含量对金属表面自修复膜生成的影响及机制
２００７年６月
第３２卷第６期
润滑与密封
ＬＵＢＲＩＣＡｌｌＯＮＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
Ｊｕｎｅ２００７
Ｖ０１．３２Ｎｏ．６
羟基硅酸镁粉体添加剂含量对金属表面自修复膜生成的影响及机制＋
齐效文杨育林范兵利
（燕山大学机械工程学院河北秦皇岛０６６００４）
摘要：采用羟基硅酸镁粉体作为润滑油添加剂，在ＭＭｕ．５Ｇ材料端面摩擦磨损试验机上，研究了不同添加剂含量对４５。钢／４５４钢摩擦副磨损表面自修复膜生成的影响及其机制，借助ｓＥＭ及ＥＤｘ测试分析摩擦副的表面形貌及表面成分组成。结果表明，自修复添加剂的含量对羟基硅酸镁粉体添加剂在磨损表面形成自修复膜影响显著。在添加剂质量分数为２％，３％和５％的工况条件下，试样磨损表面有自修复膜生成。添加剂质量分数为２％时，易于短时间内达到磨损－自修复动态平衡，自修复效果最为理想。自修复膜的生成过程包含磨粒磨损和摩擦化学反应２个阶段。自修复膜的生成使得试样摩擦磨损表面平整光滑，可以有效降低金属磨损。
关键词：摩擦磨损；自修复；添加剂
中图分类号：ＴＱｌ３８．１文献标识码：Ａ文章编号：０２５４—０１５０（２００７）６—０４６—４
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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：缸ｃｔｉｏｎａｎｄｗｅａｒ；ｓｅｎｒｅｐａｉｒ；ａｄｄｉｔｉｖｅ
磨损表面在线自修复是近年来摩擦学与表面工程技术领域的一个研究热点。其目的是在摩擦副工作过程中，将修复材料（修复剂）加入润滑剂中，在润滑条件下对磨损表面实现在线自修复，及时控制、修复零部件早期出现的磨损，使机械设备保持良好的工作状态。此研究对减少能耗，延长机械的使用寿命和
＋基金项目：国家自然科学基金资助项目（５０４７５０７９）；河北省自然科学基金资助项目（Ｅ２００７０００３５９）；高等学校博士学科点专项科研基金项目（２００６０２１６０１３）．
收稿日期：２００７—０３一Ｏｌ
作者简介：齐效文（１９７２一），男，博士研究生，目前主要从事表面工程和金属磨损自修复添加剂的研究工作．Ｅ＿ｍａｉｌ：ｑ】【ｗ＠ｙｓｕ．ｅｄｕ．ｃｎ．维修周期具有重要意义¨－。
金属磨损自修复技术采用粒度不大于１０¨ｍ的矿石粉体润滑组合物，添加到润滑油或润滑脂中使用，不与油品发生化学反应，不改变油的粘度和性质，对环境和人体无害。在铁路内燃机车柴油机上开展的应用试验表明，用金属磨损自修复技术处理机械零件可以在其摩擦表面上生成减摩性能优异的耐磨保护层，在机械装备不解体的情况下，动态中完成金属磨损部位的自修复心“］。目前，由于自修复膜生成条件和形成机制尚未完全为人们所认识，限制了该技术的推广和应用¨’“。
本文作者采用经表面修饰的羟基硅酸镁粉体作为润滑油添加剂，在ＭＭｕ一５Ｇ屏显式材料端面高温摩
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