针对半髋置换的磨损问题，采用天然关节软骨与髋关节陶瓷材料在往复运动试验机上进行摩擦学试验研究．将关节材料测试领域常见的往复运动方式变为往复旋转运动方式以更加接近仿生．研究中还对摩擦时间、负载、速度和润滑的影响进行了研究，对材料形貌进行观测和分析．结果表明：随着载荷的增大摩擦系数相应减小，随着载荷从10N增至22N，软骨与陶瓷球头之间的摩擦系数从0．068降至0．049．随着速度增大摩擦系数增大，载荷为10N时，速度从10mm／s增至20mm／s时，配副摩擦系数从0．068增至0．093．经过长时间试验，往复旋转运动方式下关节软骨表面出现磨损．透明质酸溶液作为润滑剂可以有效降低摩擦．试验后软骨表面粗糙度有小幅度增大，磨损形式是磨粒磨损和表面疲劳磨损两种方式．

为实现稻壳资源的综合利用，本文作者以稻壳粉为原料，酚醛树脂为粘结剂，石墨和二硫化钼为固体润滑剂，制备出稻壳基陶瓷复合材料，并研究其摩擦学性能，为稻壳基陶瓷材料在滑动轴承和电机电刷领域的应用奠定基础．在可控氛围微型摩擦磨损试验仪上，研究了不同载荷和转速下，石墨和二硫化钼对稻壳基陶瓷颗粒复合材料的摩擦学行为的影响．结果表明：添加质量分数10％石墨（或二硫化铝）于稻壳基材料中，材料的抗磨和减摩性能均得到明显的改善．在一定的载荷和速度下，添加石墨的稻壳基陶瓷复合材料的摩擦学性能优于添加二硫化钼稻壳基陶瓷复合材料．其中，石墨复合材料容易在低载荷（或转速）下，形成致密的摩擦膜起到一定的抗磨减摩功效；而二硫化钼的复合材料摩擦过程容易形成磨屑，致使材料表面形成微坑，使得抗磨性...

为了研究高温氧化处理前后Inconel 718高温合金摩擦学性能的差异,对Inconel 718高温合金在1 000℃大气环境下进行高温热处理,并进行25-800℃宽温域摩擦试验.利用扫描电子显微镜、三维轮廓仪、X射线衍射仪对Inconel 718高温合金的表面形貌、磨痕形貌、物相组成和结构进行分析.Inconel 718高温合金经热处理后物相组成发生了明显变化,晶化程度提高.在表面形成了类网状凸起结构,其组成主要为Cr2Ti7O17和Cr2O3混合相,这是由于高温热处理使Inconel 718高温合金的Ti和Cr元素沿晶界发生了扩散,至表面后与大气中的氧反应,生成Cr2Ti7O17和Cr2O3混合相.高温氧化后的Inconel 718高温合金摩擦系数和磨损率与未处理时相比有所降低,磨痕形貌有了明显变化,将这种变化归功于类网状凸起结构的减摩抗磨作用和其组成相中Cr2Ti7O17的润滑作用.

本文作者通过原子力显微镜,以球形金刚石针尖作为对摩副,在大气环境下对磷酸盐激光玻璃、K9光学玻璃、熔融石英玻璃三种用于ICF系统的典型光学玻璃的纳米划痕行为进行了定量研究.结果表明：随着载荷的增加,三种玻璃的摩擦系数均表现为先保持恒定再剧烈上升的变化趋势.这是由于随着载荷的增加,摩擦机理由界面摩擦主导逐步转变为犁沟摩擦和界面摩擦共同主导所致.在相同的法向载荷作用下,磷酸盐玻璃的摩擦系数最高,K9光学玻璃次之,熔融石英玻璃的摩擦系数最小,这与三种玻璃的机械性能以及它们的表面亲水性密切相关.在相同的载荷下,磷酸盐玻璃和K9玻璃的划痕损伤表现为材料凹陷和堆积并存,而熔融石英玻璃的划痕损伤仅表现为划痕区域明显的凹陷变形.在所有载荷下,熔融石英玻璃的划痕残余深度均略高于磷酸盐玻璃;K9玻璃在低载时的划痕深...

利用CBZ-1摩擦磨损试验机对超高分子量聚乙烯（UHMWPE）在老化状态下的干摩擦性能进行分析与研究.考察了试样在不同老化状态的硬度及不同滑动速度下所产生的摩擦热,利用扫描电镜（SEM）观察了试样的磨损形貌,通过表面轮廓仪分析对偶件的表面粗糙度,探讨了不同老化状态试样的磨损机理.结果表明：老化对不同分子量UHMWPE干摩擦性能产生了明显的影响;随着老化温度的升高及老化时间的延长,UHMWPE干摩擦性能逐渐恶化;在一定的老化状态下,高转速所产生的摩擦热会进一步加剧UHMWPE摩擦性能的恶化;在40℃,60℃以及120 h,240 h的老化条件下UHMWPE磨损机制以疲劳磨损与磨粒磨损为主.在80℃以及480 h,600 h的老化条件下,磨损机制主要是黏着磨损与疲劳磨损.

研究接触式机械密封端面泄漏模型建立问题.采用分形参数表征机械密封端面形貌,通过引入压力流量因子来反映实际粗糙表面对泄漏通道的影响,推导出了压力流量因子的分形表达式,建立了基于平均膜厚和压力流量因子的泄漏分形模型.通过理论计算对机械密封泄漏率的影响因素进行了分析,并在自制的试验装置上对2套B104a-70型机械密封进行了试验,试验密封流体为20℃清水,压力为0.5MPa,转速为2900r/min,弹簧比压分别为0.15和0.30MPa.研究结果表明泄漏率随着弹簧比压的增大略有下降,随着密封流体压力及转速的增大而增大,且端面越粗糙增大的幅度越大;当端面较粗糙时,泄漏率随着端面分形维数的增大或特征尺度系数的减小而迅速减小,而当端面较光滑时,泄漏率的变化很小;泄漏率的理论计算值与试验值吻合较好,特别是在进入正常磨损阶段后相差很小.

对ZGMn13Cr2钢和Fe-13Mn-xAl-C（x=3、5）系轻质高锰钢在0.5、1.0、2.0和4.0 J冲击功下的磨损性能进行了研究分析,并借助光学显微镜（OM）和扫描电镜（SEM）对钢的微观组织和冲击磨损表面形貌进行了观察分析.结果表明：在0.5 J冲击功下,轻质高锰钢的耐磨性最好,相较于ZGMn13Cr2钢,Fe-13Mn-3Al-C钢的耐磨性提高4.39倍,Fe-13Mn-5Al-C钢的耐磨性提高3.83倍;在低应力（0.5 J）状态下ZGMn13Cr2钢和Fe-13Mn-xAl-C（x=3、5）系轻质高锰钢主要以显微切削为主;在高应力（4.0 J）状态下,磨损机制主要以疲劳剥落为主.

镍基自润滑复合粉末（NiCrMoAl-Ag-BaF2/CaF2）采用高能球磨结合喷雾造粒法制备,镍基自润滑涂层利用等离子喷涂技术制备.涂层摩擦磨损性能利用HT-1000型销-盘摩擦试验机在不同摩擦速度（0.2-1.0 m/s）及不同试验温度（25-800℃）条件下测试.涂层微观组织、物相组成及摩擦磨损机理利用SEM、EDS和Raman等表征分析.结果表明：在25℃到800℃,涂层的摩擦系数随着温度的增加呈先增加后降低的趋势,400℃时摩擦系数达到最高值0.37;800℃时摩擦系数降至最低值0.17.涂层摩擦系数随摩擦速度的增加呈现先降后增的趋势,0.8 m/s时摩擦系数最低,约在0.17-0.29范围内;1.0 m/s时摩擦系数升高至0.20-0.27范围内.涂层优异的自润滑性能得益于软金属Ag的低剪切性,以及600-800℃范围内BaF2/CaF2、Ag与钼酸盐、铬酸盐等高温产物的协同润滑效应.

髋关节假体服役过程中会产生高于天然关节的摩擦热,引起假体与滑液温度上升进而改变髋关节假体的松动失效机制.研究摩擦热作用下假体摩擦特性、滑液润滑特性及相关细胞生物学特性,对提高假体体内使用寿命具有重要意义.本文中重点阐述摩擦热对髋关节假体服役寿命影响机制的研究进展,并对其发展趋势进行展望.

采用电泳沉积方法在硅基体上制备石墨烯涂层,研究了不同电压对石墨烯涂层表面形貌、微观结构与摩擦学性能的影响,并在往复式球盘摩擦磨损试验机上研究了石墨烯涂层在不同载荷（1~9 N）下的摩擦学性能,采用扫描电子显微镜、能谱仪、光学显微镜、拉曼光谱仪和X射线光电子能谱仪分析石墨烯涂层的表面形貌、结构特征、磨损表面形貌及石墨烯结构成分的变化.结果表明：石墨烯涂层可将硅基体的表面摩擦系数从0.6降至0.1;在低压（15~60 V）条件下电泳制备的石墨烯涂层具有更加致密的微观结构,表面承载能力强,减摩性能优异.本研究中揭示了基于电泳法制备的石墨烯涂层作为固体润滑涂层应用的可行性.