摘要：激光熔覆技术在改善材料表面抗磨抗蚀性能以及拓宽基体材料应用领域方面发挥着至关重要的作用,在航空航天、船舶和水利等行业展现出巨大的应用潜力。涂层材料的选择对激光熔覆涂层性能有着重要影响。本文重点阐述了激光熔覆抗磨抗蚀涂层中常用的材料体系,并探讨了如何提升涂层的抗磨抗蚀性能。最后,总结了激光熔覆抗磨抗蚀涂层材料当前面临的主要挑战,并展望了其未来的发展趋势。

摘要：机械结构设计主要是对既定功能的零部件进行材料、形状、尺寸、公差和布局等方面的确定,同时考虑加工工艺、强度、刚度、精度以及与其他零部件之间的关系等问题。文章首先阐述了机械结构设计的总体思路以及设计方法,然后对机械结构设计中常见的抗磨降噪措施进行分析,为促进机械结构设计水平的提升的提供参考。

摘要：近年来,高熵合金成为金属材料领域的研究热点。高熵合金处于相图中心区域,具有广阔的合金成分空间和组织结构形成可能;成分和制备工艺的协同调控,能够获得更丰富的组织结构;非常规的化学结构有望突破传统抗磨、润滑合金的性能极限。本文讨论了耐磨高熵合金的分类,分析了化学活泼金属、软金属、难熔金属的添加对高熵合金抗磨、润滑性能的影响规律;总结了非金属元素和陶瓷相的添加对高熵合金基复合材料摩擦磨损性能的影响;综述了热处理和表面工程技术对高熵合金表面组织结构和摩擦磨损行为的作用;讨论了苛刻工况下抗磨润滑高熵合金的设计方法。对未来高熵合金在摩擦磨损领域的研究和应用进行了展望,高熵合金在解决传统合金的瓶颈问题上具有巨大潜力,如在极端工况下实现稳定润滑抗磨、保证特定功能作用下实现抗磨。

摘要：现代汽车工业的发展以及环保法规的日益严格对车用润滑油的性能提出了更高要求,摩擦改进剂在提高发动机油减摩性能及燃油经济性方面发挥着重要作用.有机钼化合物作为目前使用最为广泛的摩擦改进剂,会增加油品热氧化沉积物的生成,且油品氧化会导致其减摩性能下降.针对摩擦改进剂所存在的诸如有害元素、灰分及活性吸附位点有限等问题,设计并合成了两种双/三氮杂冠醚化合物,将活性氮原子及长链烷基引入冠醚结构中以提高吸附性能和油溶性,并研究其作为摩擦改进剂的减摩和抗磨性能.结果表明,所合成双/三氮杂冠醚能有效降低油品的摩擦系数和磨损率,其中含有吡啶结构的三氮杂冠醚表现出更优的摩擦学性能,可使摩擦系数和磨损率相对于基础油分别降低8.8%和42%.机理分析表明,所合成的双/三氮杂冠醚化合物能够在钢表面发生不同程度的吸附,并进一步发生摩擦化学反应形成润滑保护膜,防止滑动表面微凸体的直接接触进而改善摩擦学性能.

摘要：在不同温度、载荷和速度条件下,考察非硫磷油溶性有机钼(SPFMo)添加剂对发动机低黏度润滑油(0W-20)在轴承钢、铝合金以及钛合金等五种不同材料表面摩擦学性能的影响.采用三维共聚焦激光显微镜和扫描电子显微镜(SEM)对不同基底材料磨痕的形貌、磨损体积和元素成分进行测量和分析.结果表明:在五种材料表面,SPFMo均可明显提高0W-20的减摩抗磨性能.温度越高,SPFMo的作用效果越明显,除钛合金外四种材料的摩擦系数最高可降低18%~23%;五种材料的摩擦系数和磨损率均随着载荷的升高而升高;随着摩擦速度的升高,五种材料的摩擦系数呈现出不同的变化规律,但磨损率均随摩擦速度的升高而升高.研究结果可为新型发动机的润滑油选用和设计提供有力的技术支撑和理论参考.

摘要：背景:关节软骨拥有着自然界中已知最有效的润滑,如膝关节和髋关节等,在生理性高压下,其表面摩擦系数低至0.001,如此低的摩擦对于关节正常活动来说非常必要。而软骨一旦发生退化,便易发生骨关节炎,因此探究软骨表面如此高效的润滑机制便显得尤为重要。同时,随着对关节润滑机制研究的深入,仿生软骨材料的飞速发展也为关节软骨之间的润滑及软骨损伤后的治疗带来了希望。目的:探讨关节软骨润滑机制以及仿生软骨材料摩擦学最新研究进展。方法:采用计算机检索中国知网、PubMed、Semantic Scholar、ScienceDirect和Wiley Online Library数据库中有关关节软骨润滑机制和仿生软骨材料的相关研究资料,根据纳入和排除标准,最终共选取60篇文献进行综述。结果与结论:①关节软骨的润滑并不是通过单一的机制,而是多种机制共同参与并实现高效润滑。②目前软骨润滑机制的主要研究聚焦于边界润滑以及水合润滑。③软骨润滑的边界润滑机制模型主要通过透明质酸、润滑素和磷酸酰胆碱等边界分子实现。④软骨间多重分子通过协同作用促进软骨润滑,这也为仿生软骨材料的设计提供了一种新思路。⑤用于软骨替代的仿生软骨材料必须具备优异的力学性能与润滑性能,目前的仿生软骨材料通过表面改性和添加涂层等方式综合提升生物医学水凝胶的润滑性能与机械性能,以应用于软骨润滑。⑥仿生软骨材料不仅发挥润滑方面的作用,同时也能作为释药载体达到递送药物的目的,这也为未来更优异的材料设计提供了思路,但目前的仿生软骨材料大多还处在体外实验或者动物模型研究阶段,尚未形成临床转化。

摘要：水溶性纳米微球作为润滑添加剂成为润滑领域的重要发展方向。通过简单的无皂乳液聚合制备聚(苯乙烯-甲基丙烯酸3-磺酸丙酯钾盐)[P(St-co-SPMA)]两亲性纳米微球,通过改变聚合单体、微球浓度以及载荷,利用摩擦磨损试验机考察聚苯乙烯(PSt)和P(St-co-SPMA)2种纳米微球作为水润滑添加剂的摩擦学性能。结果表明:具有复合结构的两亲性纳米微球作为水润滑添加剂起到了非常优异的减摩抗磨性能,这是由于亲水单体的加入在微球表面形成水化层,避免了摩擦副之间的直接接触且保护了摩擦表面,有效改善了界面摩擦性能;2种纳米微球在高载荷下有着更为优异的减摩与抗磨性能,证明了纳米微球优异的承载能力。该研究为设计高效水润滑添加剂提供了新的思路,在生物润滑领域有着广阔的应用前景。

摘要：对患有严重关节疾病的患者进行人工关节置换手术,是临床上有效的治疗方案。现有的人工关节及仿生软骨制作材料主要以金属、陶瓷、聚合物材料及强韧水凝胶等为主,然而在苛刻的关节负载摩擦剪切环境下,上述材料均面临着一个共性技术问题——表面磨损严重,进而影响其使用寿命。因此,利用表面改性技术和仿生学材料设计理念,制备具有“低摩擦-高承载-长耐磨”功能一体化的新型人工关节具有重要的实际意义和工程价值。首先总结了金属、陶瓷、聚合物基硬质人工关节材料的研究和发展历程,并阐述了不同表面改性技术在提升硬质人工关节材料表面润滑和抗磨性能方面的优势。进一步,详细介绍了近年来以水凝胶基材料为代表的新型仿生关节软骨润滑材料的最新研究进展,具体包括高性能本体水凝胶与水凝胶软骨材料的表面改性,从承载和抗磨角度,强调了仿生层状结构化水凝胶材料作为新型关节软骨替代物的潜在优势。此外,结合国际上生物润滑领域最新动态,系统概述了在天然骨组织和硬质人工关节材料表面键合水凝胶润滑涂层这一新兴研究方向。最后,从材料仿生学设计和表面水润滑改性两方面,提出了新型人工关节材料未来的研究重点和发展方向。

摘要：文章以薄煤层采煤机截割部的磨损问题、抗磨方式为研究对象,结合集中磨损的机理与磨损模型,分析截割部存在磨损部位及现象,分析了不同结构的截割部存在的磨损特点,给出常用的解决措施。从表面工程设计,给出在截割部表面增加耐磨层、耐磨块、耐磨板、耐磨钉的防护方法。

摘要：针对摩擦磨损引起的材料失效和机械设备损坏状况,基于原位摩擦化学处理技术研制了一种抗磨、减摩和润滑性能优异的摩擦处理剂。采用四球式摩擦磨损试验机和球-盘式高温摩擦磨损试验机设计了摩擦化学处理试验,通过改变加载负荷、温度、摩擦副材质和摩擦副之间的接触形式等试验参数考察了摩擦处理剂的抗磨减摩性能,采用SEM、EDS和XPS分析了摩擦处理剂的摩擦化学作用机理。结果表明:在摩擦过程中,摩擦处理剂在金属表面原位形成了含MoS2、FeS和FePO4等减摩润滑效果良好的摩擦化学反应膜,从而显著的改善了金属材料的摩擦学性能,其抗磨性能和减摩性能分别较普通油提高了38％和46％。