德研制出较强延展性非晶体金属材料

德研制出较强延展性非晶体金属 PMMA转动微动摩擦学行为的研究5 面间的排屑能力.显然,滑移区的磨损较混合区和部 分滑移区大,磨斑区域也越大,在相同的时间内产生的 磨屑较多,可能磨屑参与承载,因此在微动滑移区的摩 擦系数比混合区低(见图3).根据图6的形貌可知, 从磨损机制来说,滑移区与混合区没有本质性的差异. 然而,根据B.J.Briscoe等人的观点,磨屑首先产 生于接触区的两端,随后以滚动的形式向中间区域积 聚,但从图5和图6不同循环周次磨斑形貌的演变来 看,这种说法不能成立,中心隆起区更可能是不断的黏 黏性流动累积过程可描述为:在微 性流动累积而成. 动循环的前半周期,PMMA高分子材料随球试样的转 动,发生黏性流动,其中分子链拉长,变形,滑移甚至断 裂,而在相对运动的前端形成银纹则是黏性流动的结 果,由于黏性流动具有不可逆性,前半次循环的损伤保 留下来;在接下来的后半周期中,发生完全相反的相对 运动,材料发生相反方向的黏性流动,产生对称于前半 周期的相同损伤.由于前后半个不同循环损伤的叠 加,形貌上现出一种类似"眼睛"的特征,其中分布着 黏性流动形成的银纹和微裂纹. 3结论 (1)根据转动微动的动力学曲线,PMMA的转动 微动随着转动角位移幅值的增加也呈现三个区域即: 部分滑移区,混合区和完全滑移区. (2)在部分滑移区,摩擦因数保持在较低水平,且 损伤形貌轻微,呈环状;在混合区有最高的摩擦因数; 在混合区和滑移区,随转动角位移幅值增大,微动损伤 加剧,PMMA的转动微动磨损机制主要为伴随黏性流 动的剥落和磨粒磨损. (3)在混合区和滑移区,发现PMMA的转动微动 的磨斑中央发生隆起,且隆起程度随转动位移幅值的 增加而增加,研究揭示这是材料黏性流动造成的损伤 累积的结果. 参考文献 [1]周仲荣,朱曼昊.复合微动磨损[M].上海:上海交通大学出版 社,2004. [2]莫继良,朱曼吴,廖正君,等.转动微动的模拟与试验研究[J].中 国机械工程,2009,6:63l一635. E33罗先正,邱贵兴.人工髋关节学[M].北京:中国协和医科大学出 版社,2003. E4]蔡振兵,高姗姗,何莉萍,等.聚甲基丙烯酸甲酯的扭动微动摩 擦学特性[J].四川大学:lT程科学版,2009,41(1):96—101. E5]BRISCOEBJ,CHATEAUMINOISA,LINDLEYTC,eta1. Frettingwearbehaviorofpoly-methylmethacrylateunderlinear motionsandtorsionalcontactconditions[J].TribologyInterna— tional,1998,31:7O1—711. [6]BRISCOEBJ,CHATEAUMINOISA,LINDLEYTC,eta1.Con, tactdamageofpoly(methylmethacrylate)duringcomplexmicro- displacements口].Wear,2000,240:27—39. [73BRISCOEBJ,CHATEAUMIN0ISA.Measurements~offriction-in, ducedsurfacestrainsinasteel/polymercontact[J].TribologyInter, national2002,35:245—254. E8]周仲荣,VINCENTL.微动磨损[M].北京:科学出版社,2002. [9]MINDLINRD.Complianceofelasticbodiesincontact[J]. ASME,JournalofAppliedMechanics,1949,16:259—268. 基金项目:国家重大基础研究项目(2007cB7147o4);国家自然科学 基金(50821063);教育部优秀博士基金资助(200536) 收稿日期:2009—04—16;修订日期:2010—03—05 作者简介:杨皎(1985一),女,硕士研究生,主要从事摩擦学研究,联系 地址:西南交通大学牵引动力国家重点实验室摩擦学研究所(610031). E—mail:yan鲥iaol960@126.com 通讯作者:朱曼吴(1968一),男,教授,博士生导师,主要从事摩擦学和 表面工程研究,联系地址:西南交通大学牵引动力国家重点实验室摩擦 学研究所(610031),E—mail:zhuminhao@swjtH.cn 来米来米米来米来米米米米来米米.jI?米米米米米米米米米来米米米采米米米米米米米米米米米米采米来米米米米米米 德研制出较强延展性非晶体金属材料 德国莱布尼茨固态与材料研究所发表公报说,该所研究人员成功改造了一种非晶体金属材料,使其既保持了 原本的优点,又具有较强的可延展性. 金属通常是晶体.如果使金属熔体在瞬间冷凝,使金属原子来不及排列整齐就被"冻结",就能产生具有玻璃 性质的非晶体金属,俗称"金属玻璃".这种材料具有玻璃耐锈,耐腐蚀的特点,强度可与陶瓷媲美,其较轻的质量 更令其在航空等领域具有优势.但是金属玻璃较脆,无法承受拉伸负荷. 研究人员以铜锆合金作为研究对象.这种合金具有特殊的"记忆"特性,即在外力下产生形变后,在特定温度 下又会恢复到原来形状.研究人员对非晶体铜锆合金进行改造,使其更坚固,可塑性更强.