Si3N4陶瓷旋转超声磨削加工的表面摩擦特性

• 作者: 冯平法 王和旭 荆君涛 魏士亮
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: Si3N4陶瓷 分形维数 摩擦特性 表面形貌控制 旋转超声磨削
• 年，卷（期）: 2015,（11）
• 所属期刊栏目: 微纳技术与精密机械
• 页码范围: 3200-3210
• 页数: 11页
• 分类号: TH117|TQ174.758.12
• 字数: 6094字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20152311.3200

摘要

为了探索结构陶瓷材料在摩擦过程中表面形貌的变化规律及其对摩擦特性影响,分析了摩擦过程中材料的接触过程及力学关系,并对旋转超声磨削加工的Si3N4陶瓷试样开展了摩擦表面形貌、摩擦因数等特性的试验研究.首先根据接触特点和材料特性,基于分形理论推导出接触面总载荷计算公式,基于该公式建立了结构陶瓷摩擦因数分形模型.分析结果表明:当初始表面轮廓分形维数分别为1.4,1.45,1.5和1.55时,摩擦因数与摩擦后表面轮廓分形维数呈类似正态分布曲线.然后通过旋转超声磨削加工的Si3N4陶瓷试样面面接触摩擦试验,研究了摩擦后陶瓷材料表面微观形貌和摩擦因数变化规律,分析了各因素对摩擦因数的影响.试验结果表明:产生微观裂纹是Si3N4陶瓷摩擦后表面微观形貌的显著特点;温度值等于160℃是Si3N4陶瓷摩擦因数由下降转为上升的拐点;当施加载荷为360 N和往复频率为80 Hz时,摩擦因数最大.得到的结果为通过表面形貌控制提高结构陶瓷耐磨性能提供了技术支撑.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	冯平法	清华大学机械工程系	78	861	15.0	26.0
2	魏士亮	哈尔滨工程大学机电工程学院	3	32	3.0	3.0
3	荆君涛	清华大学机械工程系	1	8	1.0	1.0
4	王和旭	哈尔滨工程大学机电工程学院	1	8	1.0	1.0