Si₃N₄與Si₃N₄-hBN陶瓷配副在水潤滑下的摩擦化學行為

陳　威　高義民　居發亮　汪　勇

摘要：利用MMU-5G銷—盤式端面磨損試驗機考察了蒸餾水潤滑條件下Si₃N₄-hBN(六方氮化硼)復合陶瓷與Si₃N₄陶瓷配副時的摩擦磨損性能，并分別采用掃描電子顯微鏡、激光掃描顯微鏡、X光電子能譜和X射線能譜分析了摩擦面的形貌和物質組成，結果表明：在滴定法水潤滑條件下，Si₃N₄-hBN／Si₃N₄配副的摩擦因數隨hBN含量的增加而顯著降低，當hBN體積分數為20％時，摩擦因數降至0.01，Si₃N₄-hBN的磨損率接近O；在浸入法水潤滑條件下，Si₃N₄-hBN／Si₃N₄配副的摩擦因數均降至0.01，在滴定法水潤滑條件下，磨屑不易被水帶走，當Si₃N₄-hBN與Si₃N₄配副摩擦時，由于Si₃N₄-hBN摩擦面上hBN偏聚區域發生脆性斷裂和剝落而形成剝落坑，磨屑在剝落坑中堆積并氧化、水解，反應產物富集于剝落坑中，進而在摩擦表面形成含Bz 03和Si02的摩擦化學反應膜，從而保護了Si₃N₄-hBN和Si₃N₄。摩擦面，使其變得光滑，為發生流體潤滑提供了條件。

關鍵詞：復合陶瓷；水潤滑；剝落坑；摩擦化學反應膜

中圖分類號：TH117.1

文獻標志碼：A

文章編號：0253—987X(2009)09—0075—06