Page 93 - 《摩擦学学报》2021年第2期

238 摩 擦 学 学 报 第 41 卷

28 副上凸点的刮擦破坏，而保持自身的完整，以至于有
26 NbSe 2
[34]
24 Ag 效起到润滑承载作用. 在之前的研究中也发现 ，NbSe /
22 NbSe 2 /Ag 2
20 Ag在铜基复合材料中，在磨损过程中形成润滑膜虽说
Shear strength/GPa 14 8 存在撕拉变形的迹象，却依然完整，未破裂. 据报道 ，
18
[26, 35]
16
Ag的弹性模量很低，添加到涂层中可降低涂层的弹性
12
10
模量. 因此，Ag，质软，不但可以增加润滑，而且弥散
2 6 4 分布在润滑膜中还能降低润滑膜的弹性模量，在一定
0 程度上提高了脆性破坏能力，能有效承受摩擦副上凸
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 点的刮擦破坏. 而且，纳米Ag球状颗粒在接触界面上
Strain
的“微轴承”作用，也可能是NbSe /Ag纳米复合材料改
2
Fig. 13 The shear strength-strain relationship of NbSe 2 ，Ag
性润滑油摩擦学性能的原因.
and NbSe 2 /Ag nanocomposite

2.3 润滑机理
图 13 NbSe 2 、Ag和NbSe 2 /Ag纳米复合材料的剪切强度-应
变关系示意图 相较于纯NbSe ，NbSe /Ag纳米复合材料作液体
2
2
石蜡油添加剂更能有效提高润滑油的承载减摩能力，
间有效分离接触面，将滑动摩擦转化为滚动摩擦，从 其润滑机理如图18所示，对于纯石蜡油来说，在磨损
而有效增加润滑和抗磨效果. 相比较而言，NbSe /Ag 过程中，摩擦副与磨损表面上凹凸点的相互接触. 虽
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纳米复合材料改性后润滑油作用后的磨损面，Ag、 然其接触缝隙中存在石蜡油润滑，但磨损程度依然严
Nb和Se元素的分布十分均匀，表明NbSe /Ag纳米复合 重. 添加了NbSe 的润滑油，在摩擦副和磨损表面相互
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材料中Ag纳米颗粒保证了NbSe 能够在润滑油中均匀 刮擦的过程中，NbSe 遭到剪切力作用产生滑移，使得
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分散，因此NbSe /Ag纳米复合材料受剪切挤压作用形 NbSe 颗粒变得更加细小，最终填充于摩擦副和磨损
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2
成的润滑膜成分均匀，在一定程度上能有效抵制摩擦 表面接触的凹坑和沟槽中形成润滑膜而降低它们表
(a) (b)

100 μm 100 μm

(c) (d)

100 μm 100 μm

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Fig. 14 Worn morphologies of 45 steel at the load of 30 N：(a) paraffin oil；(b) paraffin oil with 1.5% NbSe 2 ；(c) paraffin
oil with 1.5% Ag；(d) paraffin oil with 2% NbSe 2 /Ag nanocomposite
图 14 载荷30 N下，纯液体石蜡油、添加1.5%的NbSe 2 、Ag纳米颗粒以及NbSe 2 /Ag纳米复合材料润滑油
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作用下的45 钢的磨损形貌