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摘要
Si3N4陶瓷球具有高承载、轻质、减振降噪以及化学性质稳定等特点,作为滚动体广泛用于高速高精密轴承中.针对轴承球与滚道间的微动摩擦磨损行为,以不同烧结工艺制备的具有不同烧结助剂配方的Si3N4陶瓷球为研究对象,开展其与轴承钢的微动摩擦磨损试验,分析比较了Si3N4陶瓷球烧结工艺和助剂配方对摩擦状态与损伤程度的影响.结果表明:无润滑条件下,5AlEr和3AlY助剂配方的Si3N4陶瓷球具有更稳定的摩擦状态和更低的磨损程度;提高气压烧结温度可缓解微动损伤行为,降低损伤程度;热等静压工艺的引入虽然进一步缓解磨损行为,但总体减弱了Si3N4陶瓷球的耐磨性能,从而为轴承用Si3N4陶瓷球制备工艺的优化提供依据.并进一步揭示了Si3N4陶瓷球摩擦损伤、剥落和疲劳裂纹的损伤行为与磨粒磨损、黏着磨损和疲劳损伤,以及摩擦化学反应相结合的损伤机制.
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单位高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室; 中国科学院上海硅酸盐研究所; 中国科学院兰州化学物理研究所; 固体润滑国家重点实验室
