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Si3N4与Si3N4-hBN陶瓷配副在水润滑下的摩擦化学行为

2009-12-21高义民居发亮

西安交通大学学报 2009年9期

陈 威 高义民 居发亮 汪 勇

摘要:利用MMU-5G销—盘式端面磨损试验机考察了蒸馏水润滑条件下Si3N4-hBN(六方氮化硼)复合陶瓷与Si3N4陶瓷配副时的摩擦磨损性能,并分别采用扫描电子显微镜、激光扫描显微镜、X光电子能谱和X射线能谱分析了摩擦面的形貌和物质组成,结果表明:在滴定法水润滑条件下,Si3N4-hBN/Si3N4配副的摩擦因数随hBN含量的增加而显著降低,当hBN体积分数为20%时,摩擦因数降至0.01,Si3N4-hBN的磨损率接近O;在浸入法水润滑条件下,Si3N4-hBN/Si3N4配副的摩擦因数均降至0.01,在滴定法水润滑条件下,磨屑不易被水带走,当Si3N4-hBN与Si3N4配副摩擦时,由于Si3N4-hBN摩擦面上hBN偏聚区域发生脆性断裂和剥落而形成剥落坑,磨屑在剥落坑中堆积并氧化、水解,反应产物富集于剥落坑中,进而在摩擦表面形成含Bz 03和Si02的摩擦化学反应膜,从而保护了Si3N4-hBN和Si3N4。摩擦面,使其变得光滑,为发生流体润滑提供了条件。

关键词:复合陶瓷;水润滑;剥落坑;摩擦化学反应膜

中图分类号:TH117.1

文献标志码:A

文章编号:0253—987X(2009)09—0075—06