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缠绕膜碎片对其磨损性能的影响结论
编辑:临朐县益泰兴塑料制品加工厂   发布时间:2020-03-18

  传统工艺制备DLC缠绕膜的方法,缠绕膜生产厂家通常应用离子束沉积、真空阴极电弧沉积、等离子体沉积、脉冲激光沉积、热丝化学气相沉积、直接光化学气相沉积和等离子体加强化学气相沉积等工艺,多采用优良离化的沉积技术,制备的DLC缠绕膜内应力大,较难制备出越大厚度的缠绕膜,并且对DLC缠绕膜的使用寿命产生了不利影响。

  近年,为达到减低厚DLC缠绕膜的内应力,同时增加膜基结合强度的需求,在异质元素掺杂、多层缠绕膜结构的设计和调控等方向的研究工作得到重视,相关研究成果已在有滑动、耐受磨、耐粘咬等工况的装备中获得成功应用。

  但是,在实际的应用环境中,DLC缠绕膜不可规避的存在剥落的风险,使得优良装备的使用者对缠绕膜剥落后产生的不好后果疑虑重重。这是因为缠绕膜剥落产生的碎片将会存在于摩擦体系中,使摩擦环境发生改变,但目前这种改变对应用部件的寿命会产生何种程度的不好影响还不清楚。

  对此问题,缠绕膜生产厂家通过在摩擦体系中添加定量的不规则钨掺杂类金刚石缠绕膜碎片,进行了比较研究边界润滑条件下缠绕膜碎片对摩擦体系中缠绕膜的摩擦磨损性能的影响规律,以及载荷条件与缠绕膜碎片耦合作用对W-DLC缠绕膜摩擦磨损性能的影响规律。经比较试验后,得出以下结论:

  (1)未添加缠绕膜碎片时,随着施加载荷的增加W-DLC缠绕膜与GCr15钢球对磨的摩擦因数从0.1277减小到0.1131再减小到0.1031减小,且摩擦因数曲线在载荷2N时剧烈波动,在5N和10N时很平稳。

  (2)在施加一定载荷(2、5和10N)的边界润滑条件下加入定量的缠绕膜碎片后,W-DLC缠绕膜与GCr15钢球对磨的平均摩擦因数分別增加2%、4%和10%,同时摩擦因数曲线表现为波动剧烈摩擦行程高过800m后,整体载荷下的摩擦因数趋于相符。

  (3)缠绕膜生产厂家在加入定量缠绕膜碎片的边界润滑条件下,施加2、5和10N载荷,W-DLC缠绕膜的磨损体积分别为0.058、0.105和0.279mm3,即随着载荷增加W-DLC缠绕膜的磨损体积增加。通过磨损形貌的观察发现,无论是否添加异物,-DLC缠绕膜表面均呈现为犁沟特征,属于典型的磨粒磨损。

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