董光能
,
谢友柏
,
虞烈
,
唐顺学
高分子材料科学与工程
研制了相变可控的复合导电和自润滑材料,它是以低密度聚乙烯-炭黑为导电基材,加入固体润滑剂聚四氟乙烯、石墨和Ekonal(聚苯酯的商品名)构成.固体润滑剂的加入降低了材料的电阻率,以加入Ekonal降低幅度最大.该材料具有反复多次的加热性能,加热电压升高,升温速率加快,经历一个升温速率变化较小的平台期之后,升温速率又加快.台架实验表明,相变可控的复合导电自润滑材料可有效地减少表面的咬合.
关键词:
自润滑材料
,
炭黑
,
聚乙烯
,
固体润滑剂
黄学文
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董光能
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王慧
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周仲荣
,
谢友柏
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2003.05.001
在变频、变温条件下,对两种热处理方式处理的Ti-50.8Ni(原子分数,%)合金的低频阻尼特性进行了研究,结果表明:中温退火处理的Ti-50.8Ni合金的阻尼性能好于高温固溶时效处理的合金;马氏体相、R相阻尼高于母相阻尼,相变过程(多相共存)出现阻尼峰,远远高于母相、马氏体相阻尼,同时伴随有最小弹性模量峰,即相变时材料出现软化现象;相变时阻尼与频率成反比,频率越高,相变阻尼峰越不明显,频率对弹性模量变化几乎没有影响;相变结束合金的阻尼对温度及频率不敏感;中温退火处理的Ti-50.8Ni合金在降温过程中由于温度和应力的复合作用导致多次相变,出现受频率影响的多个相变阻尼峰.
关键词:
形状记忆合金
,
马氏体相变
,
阻尼
,
DMTA
,
DSC
董光能
,
张俊锋
,
张东亚
,
杨华斌
,
陈渭
,
谢友柏
稀有金属材料与工程
采用模压法在TiNi合金表面获得了微凹坑织构,通过织构几何参数的变化调控材料的摩擦学性能.结果表明,周向和径向间距增大,TiNi合金的摩擦系数和比磨损率均呈现先减小后增大的趋势,而深/径比逐渐增大,使得YiNi合金的摩擦系数和比磨损率呈现先增大后减小的趋势.滑动速度增加,TiNi合金试盘的摩擦系数几乎都呈现先减小后增大的趋势,与Stribeck曲线描述的一致.织构参数微坑深/径比为0.06,径向间距为1.5 mm,周向间距为15°时,表现出较优的摩擦学性能,摩擦系数为0.098,比磨损率为0.87×10-5mm3/(N·m).由此可见,合适的织构参数和形貌可以降低摩擦系数和减小磨损,因为摩擦过程中微坑会产生动压和捕捉磨屑而减少表面损伤,增强耐磨性.
关键词:
TiNi形状记忆合金
,
表面形貌
,
微坑
,
超弹性
,
摩擦
董光能
,
张俊锋
,
杨华斌
,
周仲荣
,
谢友柏
稀有金属材料与工程
运用激光技术在TiNi合金表面构造规则微凸表面形貌.采用销-盘摩擦试验机评价规则微凸表面在不同载荷和速度下的摩擦学性能.结果表明:具有规则微凸表面形貌的TiNi合金有着较低的摩擦系数;在L-TSA46抗氧防锈汽轮机油润滑下,这种表面的摩擦系数可降至0.1以下;而当载荷0.21 MPa、速度0.25 m/s时,低密度微凸表面形貌可使摩擦系数降低率达到最大(44.6%).TiNi表面构造的规则凸体可改善耐磨性能,但改善程度与凸体的密度有关,其中密度最高者抗磨效果最好.扫描电镜观察发现,环绕在凸体周围的凹槽可富集摩擦初期产生的磨屑,起到延缓摩擦犁沟的形成、增强抗磨性的作用.
关键词:
TiNi形状记忆合金
,
表面形貌
,
微凸体
,
超弹性
,
摩擦
唐光海
,
张俊锋
,
曾群锋
,
董光能
,
杨华斌
材料科学与工程学报
采用有限元法数值模拟了TiNi形状记忆合金(SMA)的低速冲击性能.考察马氏体相变过程中不同伪弹性模量和弹性应变极限对TiNi合金低速冲击性能的影响.结果表明,随着冲击速度的增加,4种材料的最大接触载荷和位移量都呈线性增加趋势;冲击速度相同时,3种不同伪弹性模量TiNi合金试样的最大接触载荷和位移量近似相等且都低于45#钢,TiNi合金试样产生的最大Von Mises应力和最大塑性应变都低于45#钢;超弹性模量为2.9 GPa的TiNi合金产生的最大Von Mises 应力和最大塑性应变均最低.TiNi形状记忆合金较低的超弹性模量和较大的弹性应变极限能够减小冲击过程中的最大Von Mises应力,抑制高塑性应变的产生并使塑性变形区域减小,从而提高TiNi合金的抗冲击性能.
关键词:
形状记忆合金
,
低速冲击
,
数值模拟
,
塑性应变
黄学文
,
董光能
,
周仲荣
,
谢友柏
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2004.06.010
TiNi合金是一种新型的性能优异的摩擦学材料,其摩擦学特性主要与相变超弹性有关,快速应变硬化、耐腐蚀及抗疲劳等特性也对合金的耐磨性能有很大帮助.本研究从相变超弹性产生机制、产生条件及影响因素等方面揭示了其优异摩擦学特性的原因,介绍了提高和充分发挥相变超弹性的措施,回顾了超弹TiNi合金在摩擦学方面的应用研究进展,提出了若干发展方向及亟待解决的问题.
关键词:
相变
,
超弹性
,
马氏体相变
,
应力诱发马氏体
,
应变硬化
黄学文
,
杨华斌
,
董光能
,
周仲荣
,
谢友柏
钛工业进展
doi:10.3969/j.issn.1009-9964.2004.05.006
以高温固溶时效和中温退火处理过的Ti-50.7at%Ni合金为研究对象,考察了合金在试验温度为20 ℃,加载速率分别为3 mm/min、15 mm/min、30 mm/min、50 mm/min作用下的轴向压缩应力-应变行为.结果表明:2种热处理方式处理过的Ti-50.7at%Ni合金具有约4.5%～5.0%的非线性超弹性,高温固溶时效处理的合金由于析出相强化提高了合金母相强度,因而相变超弹性能比中温退火的合金要好,在相同试验条件下,高温固溶时效处理合金的加载-卸载曲线包围面积比中温退火的大,但随着加载速率的增加而减小;在较高加载速率下,中温退火的合金表现出近乎线性超弹性.
关键词:
TiNi合金
,
相变
,
超弹性
,
动载荷
,
应力-应变
秦立果
,
董光能
,
李健
,
杨华斌
稀有金属材料与工程
采用生物技术进行材料表面处理是极其重要和具有诱人应用前景的方法.芦荟作为常见的草本植物,富含多种活性成分.采用OM和SEM等手段主要研究在芦荟体内植入钛合金(TC4)并在TC4表面生成草酸钙晶须这一过程.合适的植入处理时间与一定的表面粗糙度对晶须的生成数量和长度起着决定作用.通过EDS分析晶须的化学成分可得到晶须的化学式为Ca(1-x)C2O4,其中x的取值范围为0.4到0.5.在扫描电镜(SEM)下观察到晶须的长度为40～100 μm,直径为2.17～5.31 μm.
关键词:
钛合金
,
芦荟
,
生物处理
,
晶须
董光能
,
张宇军
,
毛军红
,
李健
,
谢友柏
材料保护
超低摩擦是纳米技术诞生后在摩擦学中近几年蓬勃发展的新领域.超低摩擦集成了量子力学、量子化学、纳米技术、分子动力学,为现代精密、低能耗、长寿命机械设计提供了强有力的摩擦学支撑.根据近几年超低摩擦的发展现状,分析了当前超低摩擦的理论及其局限性,阐明了当前产生超低摩擦的条件和材料特征,指出随着超低摩擦理论、技术和材料的大胆创新,超低摩擦必将在常规乃至恶劣工况下运行的装备上得到迅速应用.
关键词:
超低摩擦
,
类金刚石膜
,
分子动力学
,
公度性
