润滑与密封杂志

润滑与密封杂志2026年第4期

• 基于油液在线铁谱分析的船用生物柴油适用性研究

  盛晨兴，李明轩，詹彭昱，张浩然，关博浩宸，杨安声，饶响

  为应对航运业节能减排的需求，船用生物柴油因其燃烧特性与传统船用燃油相近、经济可行性较高等优 势，已成为短期内船舶动力系统的理想替代燃料。然而，目前生物柴油的实船运行数据仍较为缺乏，其长期应用是否 会导致润滑油污染或发动机部件的磨损等问题，仍需进一步评估。为此，首先获取某远洋船燃用生物柴油后的气缸油 残油样，并基于在线铁谱分析技术，研究使用船用生物柴油不同阶段时气缸油磨粒含量、形态和尺寸的变化规律。结 果表明：在燃用生物柴油初期，气缸油清洁度急剧下降，尽管磨粒含量略有下降，但中大型磨粒比例明显增大，表明 主机关键部件存在异常磨损风险；然而，随着生物柴油持续使用，气缸油清洁度逐步恢复，磨粒含量呈现在正常磨损 状态逐渐增加的趋势，且以小型磨粒为主，磨损状况明显改善。此外，研究还表明，生物柴油与现役主机具备良好的 兼容性，可作为船用柴油机的替代燃料；然而，在生物柴油应用初期，仍需重点关注发动机磨损状态的实时监控，以 降低主机关键部件出现异常磨损的风险。

• 溶液前驱体等离子喷涂 TiO2 涂层的相组成和润湿性调控研究

  章娅菲，张鹏博，俞泽新，樊灏

  二氧化钛 （TiO2） 涂层因其较高的断裂韧性、耐磨性和化学稳定性，广泛用于发动机气缸内壁、油气管道 表面等的耐磨耐腐蚀涂层。TiO2 的相组成对涂层性能具有显著影响，如金红石相可提高耐磨性，锐钛矿相可改善疏水 性，进而影响润滑剂的分散性和抗腐蚀性能。采用溶液前驱体等离子喷涂 （SPPS） 技术，通过调节基体预热温度、喷 枪功率以及前驱体溶液中的尿素浓度等工艺参数，制备具有不同相组成的 TiO2 涂层，并探讨各工艺参数对涂层疏水性 能的影响。实验结果表明，通过 SPPS 技术制备的 TiO2 涂层均展现出多孔的岛状微纳分级结构，这种结构有利于润滑剂 的存储和后续的原位释放。在所研究的 SPPS 工艺参数中，尿素浓度的变化对涂层中金红石相含量影响最大，当尿素浓 度从 0. 1 mol/L 升高至 0. 5 mol/L 时，金红石相的占比 33. 6% 上升至 43. 3%；基体预热温度对涂层中锐钛矿相含量影响 最大，当基体预热温度从室温升高至 300 ℃时，锐钛矿相的占比从 74. 7% 下降到 63. 6%。通过 XRD 谱图分析并结合谢 乐公式计算，得出 SPPS 喷涂的 TiO2 涂层晶粒尺寸范围为 54~69 nm。基于固着液滴法的测试结果表明，锐钛矿相占比 较高的 SPPS 喷涂 TiO2 涂层具有更大的水接触角，这表明润滑剂更容易在该表面上聚集，同时也有利于提高材料的抗腐 蚀性能。因此，SPPS 实现了 TiO2 微纳分级结构涂层的可变相组成和润湿性的调控，为 TiO2 耐磨耐腐蚀涂层的设计和调 控提供理论依据。

• 半浮环三油叶轴承启动阶段润滑磨损特性

  温华兵，刘星宇，朱军超，申华，钟佳宏

  针对船用增压器半浮环三油叶轴承在启动阶段存在的复杂润滑状态及磨损问题，研究其润滑与磨损特性的 动态变化规律。结合三油叶瞬态润滑动力学方程和改良后的 Archard 磨损方程，构建三油叶轴承启动阶段的润滑磨损模 型，通过数值模拟探究进油温度、外部载荷、预载荷系数及表面粗糙度对油膜压力、接触压力和磨损深度的影响规 律。研究结果表明：降低进油温度可以显著减小磨损深度；外部载荷的增大会加剧磨损，但同时也促使油膜压力更快 升高以平衡负载；表面粗糙度的降低能够加速油膜建立润滑并缩小磨损区域；预载荷系数的增大会减少转子与浮环内 壁的接触时间，提升润滑支撑能力，同时减小接触压力。结果还显示，启动阶段的黏着磨损只发生在三油叶浮环底部 瓦片区域。研究结论为优化三油叶轴承结构设计及提升其启动性能提供了参考。

• 碳纤维与纳米 SiO2 协同改性对 UHMWPE 摩擦学性能的影响

  孙国杰，朱昭宇，董从林，白秀琴

  为增强纳米二氧化硅 （SiO2） 改性超高分子量聚乙烯 （UHMWPE） 的耐磨性与防滑性，使用碳纤维 （CF）和纳米 SiO2 对 UHMWPE 复合材料进行改性。利用 RTEC 多功能摩擦磨损试验机，开展改性 UHMWPE 复合材料水润滑 条件下的摩擦磨损试验，通过对比分析添加不同改性材料的 UHMWPE 复合材料的力学性能、接触角、摩擦因数、磨 损表面元素组成，以及磨痕轮廓和微观形貌等，揭示不同体积分数 CF 对复合材料防滑性能的影响机制。结果表明：CF 体积分数的增加促进了摩擦过程中摩擦表面更多的 CF 暴露和堆积，增加了复合材料的表面粗糙度，使得复合材料 的接触角明显增大，疏水性能提升；同时复合材料界面结合强度增强，接触面积增大，进而摩擦因数增大，体积分数 4%CF 协同纳米 SiO2 改性的 UHMWPE 复合材料的平均摩擦因数达到 0. 223，提升了 66%；随着 CF 体积分数提高，复合材料的硬度、拉伸强度、弯曲强度和撕裂强度均得到提升，从而有效改善了其耐磨性能，CF 体积分数为 5% 时，磨损 率相比未添加 CF 的复合材料降低了 55. 3%。CF/SiO2/UHMWPE 复合材料的力学性能与摩擦学性能均得到提升，其防滑 耐磨性能获得增强，为设计具有优异防滑、耐磨损性能的复合材料提供参考。

• MnO2 磨料体系中聚乙二醇对钨化学机械抛光的影响

  赵悦琦，王胜利，杨云点，罗翀，栾晓东

  由于氧化剂的腐蚀与常用磨料的高硬度会对晶圆表面形貌产生不利影响，难以提高钨 （W） 化学机械抛光 （CMP） 后的表面质量。为此，使用较低硬度的纳米 MnO2 作为磨料，采用聚乙二醇 （PEG） 作为非离子表面活性剂来 提升其在抛光液中的分散性，通过电化学与 X 射线光电子能谱 （XPS） 实验，研究 PEG 对 W 膜表面的作用机制，通过 热力学吸附实验考察其吸附作用及类型。基于全局反应性描述符计算，推测出 PEG 比传统表面活性剂 AEO-9 更具反应 活性，且对 W 膜表面的电子转移能力更高，并结合 Fukui 函数探寻其活性位点。结果表明：在抛光液中添加质量分数为 9% 的 PEG 时，W 的去除速率可达 478. 7 nm/min，抛光后表面粗糙度可达 0. 583 nm，相比使用 AEO-9 降低了 32. 8%， 且 W/SiO2 选择比达到 57. 7。PEG 作为分散剂高效吸附于磨料表面，有效改善了抛光液的稳定性；作为缓蚀剂吸附于钨膜表面，在保持钨去除速率较高的情况下，降低了其腐蚀程度；作为选择性剂大量吸附于介质膜表面，大幅度抑制了 SiO2 去除速率，明显提高 W 与介质层的抛光选择比。

• 活塞杆串联密封磨损预测

  孙越，吕晓仁，黄浩宇，李传涛，郭飞，黄乐

  针对活塞杆往复密封在重载应用场合易发生磨损，导致密封性能退化及使用寿命缩短问题，建立流固耦合数值仿真计算模型，建立流固耦合数值仿真计算模型。基于 Rhee 磨损理论，结合数值仿真及标准试样摩擦磨损实验，提出一种斯特封唇口轮廓磨损预测方法，并对单个斯特封和串联斯特封唇口轮廓演化过程进行预测分析。结果表明： 串联斯特封和单个斯特封密封圈的磨损深度与服役时间均呈正相关，且密封唇口处的接触宽度逐渐增大，但串联斯特封磨损相对较小，耐磨性更好；随着服役时间的推移，接触压力降低，内、外行程的摩擦力降低，泄漏率呈现上升趋 势；串联斯特封的泄漏率比单个斯特封的泄漏率降低了一个量级，使用寿命提高了一倍。台架试验结果与数值仿真计算结果的误差在 15% 以内，验证了数值模型计算结果有较高的参考价值和可信度。

• 偏心状态下调心滚子轴承唇形密封圈密封性能

  马琳博，马晨波，张玉言，赵江，韩权，刘德利

  调心滚子轴承能自动补偿轴系的同轴度误差，但当轴承发生调心运动时会对轴承两侧的唇形密封圈产生影 响，可能导致密封唇的变形或磨损，进而影响密封性能。对偏心状态下密封圈的密封性能展开研究，通过构建偏心状 态下的密封圈的仿真模型，分析唇形密封圈不同结构参数下，偏心状态对密封圈密封性能及等效应力的影响规律。研 究结果表明：随着偏心距的增大，轴承密封圈的密封性能降低，且橡胶硬度对轴承密封圈的密封性能影响明显；在不 同偏心状态下，偏心侧位置处的最大接触压力与接触宽度在周向分布最大，偏心反侧位置处的最大接触压力与接触宽 度在周向分布最小；周向截面位置的最大接触压力随唇厚、过盈量的增大而增大，随唇口圆角半径、唇倾角的增大而 减小；接触宽度随唇厚、过盈量和唇口圆角半径的增大而增大，随唇倾角的增大而减小；周向截面位置的密封圈橡胶 基体最大等效应力随唇厚、过盈量的增大而增大，随唇口圆角半径、唇倾角的增大而减小；密封圈最大等效应力随唇 厚、唇口圆角、过盈量的增大而增大，随唇倾角的增大而减小。因此，偏心状态会导致密封圈接触应力分布不均匀，进而影响密封唇的密封效果。

• 基于 CFD 数值模拟的旋塞阀冲蚀磨损规律研究

  王云龙，徐志刚，朱大胜，张艺，王智

  旋塞阀是压裂作业中连接高压管汇的重要部件，在长期使用过程中易受压裂液中固相颗粒的冲蚀影响，使 压裂管汇系统存在密封失效、泄漏等安全隐患，严重影响压裂作业的安全运行。针对旋塞阀冲蚀磨损问题，基于 DPM 模型，开展旋塞阀冲蚀磨损数值模拟研究，探究旋塞阀在不同工况下冲蚀磨损规律。结果表明：冲蚀磨损严重部位主 要位于阀芯内流道壁面、阀芯出口处直管内壁面和入口处密封面；阀芯开度在 25%~70% 范围内增大时，冲蚀速率呈减 小趋势，且在小开度范围变化时冲蚀程度变化剧烈；在一定范围内，冲蚀速率随颗粒粒径、压裂液流速和颗粒质量分 数的增加而增加，其中，相对颗粒粒径和颗粒质量分数变化，流速变化对冲蚀速率的影响更为明显。在实际使用中，可通过减少旋塞阀在小开度下作业时间，且通过有效手段降低压裂液的流速，以减少旋塞阀所受冲蚀程度。

• 橡胶密封件磨损表面的多尺度特征分析

  白梦月，孟春宇，窦志伟，王健，胡兴，乔丹，黄飞，吕晓仁

  为探究磨损对固体表面多尺度特征的影响，采用“高度统计分布粗糙度-自仿射分形指数平面”的特征分 析理论，分析橡胶摩擦磨损机制。以乙丙橡胶为研究对象，设计不同摩擦行程的磨损试验，并利用 VT6100 共聚焦显 微镜对其摩擦表面进行表征。基于橡胶表面高度分布的自仿射特性，计算其高度分布的功率谱密度，并据此构建分形 指数与表面粗糙度的特征平面，从而表征不同磨损状态下橡胶表面的几何特征，并获取不同摩擦行程下橡胶表面高度 分布的离散程度及表面质量变化情况。结果表明：随着摩擦行程的增加，橡胶试样的表面粗糙度数值及其高度分布的 离散程度呈现逐步上升的趋势，而分形指数则表现出先降低后回升的变化规律。该方法区别于以往在橡胶摩擦磨损研 究中普遍采用的传统统计分析方法，为磨损表面机制的深入解析提供了新的理论支撑。通过将表面粗糙度作为关键评 估指标，能够有效预测密封过程中密封件的可靠性。

• 盐酸环境对 PTFE、EPDM 和 FKM 垫片压缩-回弹性能的影响

  李锐剑，王政芳，杨乐辉，乙明国，赵金玲，赵建平

  为探究氯碱化工盐酸环境对非金属垫片压缩-回弹性能的影响规律，在 40 ℃、质量分数 22% 盐酸环境下， 对聚四氟乙烯 （PTFE）、三元乙丙橡胶 （EPDM） 和氟橡胶 （FKM） 3 种非金属垫片开展 90 天浸泡试验，考察非金属垫片劣化前后的压缩-回弹曲线。基于老化经验公式，回归得到垫片压缩率、回弹率与老化时间的关系模型。结果表明： PTFE 垫片老化后压缩率下降 0. 97%、回弹率上升 1. 80%，表明 PTFE 垫片具有良好的耐盐酸特性，老化后未发生明显劣化；EPDM 垫片老化后压缩率上升 11. 32%、回弹率下降 37. 71%，且 EPDM 垫片在盐酸环境下呈稳定劣化趋势，建立的劣化模型可靠性较高，可以准确预测在盐酸工况下的使用寿命；FKM 垫片老化后压缩率下降 14. 80%、回弹率下降 47. 23%，且 FKM 垫片劣化过程不稳定。因此，在盐酸管道的法兰结构中应优先选用 PTFE 和 EPDM 作为密封垫材料。

• 多孔超高分子量聚乙烯水润滑轴承复合材料摩擦学性能

  魏国瑞，鞠国庆，张秀丽，王铭洋，姜子龙

  为改善超高分子量聚乙烯 （UHMWPE） 水润滑轴承复合材料的摩擦学性能，采用 NaCl 为造孔剂，对玻璃 纤维 （GF） /凹凸棒土 （ATP） /UHMWPE 复合材料进行多孔改性处理。通过热压成型和水浴加热法萃取 NaCl 方法制备 多孔试样，研究不同造孔剂含量对复合材料孔隙率的影响，并分析孔隙率变化对多孔复合材料表面形貌、润湿性能、力学性能以及干摩擦和水润滑条件下的摩擦磨损行为的影响。结果表明：NaCl 作为造孔剂具有良好的成孔效果，孔隙 率随着造孔剂含量的增加呈非线性增大；随着孔隙率的增加，多孔 UHMWPE 复合材料试样的粗糙度增加，润湿性能 提高，但硬度和压缩强度有所下降；随着孔隙率的增加，干摩擦和水润滑下多孔 UHMWPE 复合材料的摩擦因数均呈 现先降低后升高的趋势，耐磨性能也随之降低；当孔隙率为 9. 9% 时，材料干摩擦和水润滑下的摩擦因数均最低；在 水润滑工况下，多孔复合材料内部的 NaCl 会在摩擦过程中暴露出来并被萃取，形成新孔隙。研究表明，多孔 UHM⁃ WPE 复合材料具备优异的低摩擦特性，然而其耐磨性能相较于传统材料有所下降。因此，该材料适用于对摩擦因数要 求较高，而磨损率对整体性能影响相对较小的应用场合。

• 氢键网络增强酚醛树脂/丁腈橡胶摩擦学性能的分子动力学模拟

  陈之举，李云龙，王世杰，聂瑞，钱程

  为研究常温和环己烷 （C6H12） 溶胀下，酚醛树脂 （PF） 对丁腈橡胶 （NBR） 复合材料力学及摩擦学性能的影响，使用分子动力学 （MD） 模拟分别建立常温和溶胀下的 PF 和石墨烯 （GE） 增强复合材料 PF/GE/NBR 的模型。通 过 COMPASSⅢ力场对模型进行分析计算，探究 PF 改善 NBR 复合材料力学及摩擦学性能的机制。结果表明：PF 的引入 显著增强了 NBR 复合材料的力学性能，当添加 6 条 PF 分子链时，NBR 复合材料的体积模量、剪切模量和弹性模量分别 提高了约 19%、47% 和 24%；溶胀后，NBR 复合材料的摩擦学性能明显下降，但添加 PF 后摩擦学性能明显改善，添加 6 条 PF 分子链的 NBR 复合材料的摩擦因数和磨损率分别下降了约 27% 和 36%。研究表明，NBR 与 PF 之间形成的氢键 网络有效限制了 NBR 分子链的迁移，这使得复合材料的内部结构更为紧密，因而耐溶胀性能明显改善。

• 高温下质子交换膜燃料电池密封垫泄漏机制

  魏仁佳，邢彦锋，张小兵，杨夫勇，曹菊勇

  为探究高温条件下硅橡胶密封垫的性能变化及其对燃料电池 （PEMFC） 密封效果的影响，建立 PEMFC 密 封结构的有限元模型，采用 Mooney-Rivlin 本构模型描述硅橡胶的非线性力学行为，通过数值模拟分析不同温度和压缩 率下密封垫接触表面的应力分布及泄漏率，并结合压缩试验评估硅橡胶在高温下的应力松弛特性。结果表明：高温对 密封垫接触表面的 Mises 应力影响显著，随着温度升高 Mises 应力明显增加；提高压缩率和温度可以有效降低泄漏率，但长期高温会导致密封材料应力松弛加剧，降低密封系统的稳定性，高压缩率下密封垫片周围会产生凸起变形，材料易发生损坏。因此，提升硅橡胶材料的高温稳定性是提高密封可靠性和耐久性的关键。

• 1，3-二丁基咪唑磷酸二丁酯在季戊四醇己酸酯合成中的应用

  王亚南，苏怀刚，蒋瑞乾，娄文静，贾倩

  为消除催化剂残留对合成酯类基础油性能的影响，采用离子交换法制备一种新型酯化反应催化剂——双功 能化离子液体 1，3-二丁基咪唑磷酸二丁酯盐。以化学计量比的季戊四醇与正己酸酯化反应作为模型反应，考察该离 子液体的催化效能，并评估其作为季戊四醇己酸酯基础油添加剂的摩擦学特性。研究结果表明：该离子液体展现出优 异的催化活性，在 160 ℃反应条件下，6 h 后酯化率达到 94%，季戊四醇己酸酯收率达 93%；同时，其作为润滑油添加 剂表现出优异的减摩抗磨性能，相较于纯季戊四醇己酸酯润滑体系，含该离子液体的润滑体系摩擦因数显著降低，磨 斑直径和磨损体积明显减小。因此，该离子液体在催化合成季戊四醇己酸酯后无需分离，可直接作为润滑油添加剂发 挥功能，这一特性不仅解决了催化剂残留影响基础油性能的技术难题，省略了催化剂分离步骤，更简化了制备流程，为酯类润滑油的绿色合成提供了新思路。

• 在线可视铁谱反射光成像的磨粒图像分割与特征提取方法

  李博，尹智，吴伟

  磨粒在线监测可实时揭示装备磨损状态。为解决磨损监测过程中磨粒特征信息准确提取问题，提出在线可 视铁谱 （On-Line Visual Ferrograph，OLVF） 反射光成像的磨粒图像分割与特征提取方法。采用针孔法获得成像系统降 质函数，维纳滤波增强图像磨粒细节轮廓特征，减法滤波校正像面均匀度，实现反射光谱片图像预处理。构建一种新 型非线性阈值函数，运用小波分析的阈值收缩法消除预处理图像降噪，通过 Otsu 法变换实现非反光磨粒图像分割；采 用灰度阈值估计法分割高亮度反光磨粒图像，利用膨胀、腐蚀运算补充反光磨粒过分割，通过非反光与反光磨粒形态 学叠加运算实现反射光谱片中磨粒图像的完整分割。磨粒图像分割对比实验结果表明，提出的算法的处理结果与原谱 片中的磨粒图像信息相符。磨粒图像采集与浓度特征提取重复性实验结果表明：反射光与透射光成像提取磨粒浓度特 征具有相同的有效性，且反射光谱片获取的磨粒面积百分覆盖指数 （IPCA） 曲线波动性方差为 138. 08，其提取结果重 复性优于透射光谱片；采用不同图像分割算法处理同一反射光谱片，所提方法提取的 IPCA 变化曲线波动性方差约为 43. 46，进一步证明了在线可视铁谱反射光成像有利于磨粒图像分割与特征提取。

• 断油工况下高速角接触球轴承断油过程润滑行为变化规律

  蒋海晨，邱明，董艳方，杨传猛，杜辉

  为分析高速断油工况下角接触球轴承由全膜弹流润滑向乏油润滑转变过程中油膜的变化特性，以 7008C 角 接触球轴承为研究对象，建立考虑湍流效应的轴承腔内滚动体与滚道接触区域的润滑模型，并模拟中断供油后滚动体 与滚道接触区域油膜的变化过程；同时，探究转速、润滑油黏度以及滚动体与滚道表面粗糙度对轴承从富油润滑转变 为乏油润滑所需时间的影响。结果表明：在断油工况下，滚动体与滚道接触区域会出现乏油区域，乏油区域在轻度乏 油时呈现弯月形分布，在重度乏油时呈现矩形分布； 增大转速会使润滑油加快脱离润滑区域，导致轴承更早进入乏油 状态；增大润滑油黏度会提高润滑油的黏附力，从而延长轴承进入乏油工况的时间；滚动体与滚道表面粗糙度差异增 大时，油膜的稳定性显著下降，导致轴承更快地进入乏油工况。

• 石墨-磷酸盐涂层的制备及其摩擦学性能

  肖创，崔龙辰

  磷酸盐涂层因具有优异的黏结强度、化学稳定性、环境友好及易于制备等特性，在材料表面防护领域应用 广泛。然而，单一磷酸盐涂层的摩擦因数较高，需要添加润滑相来改善其摩擦学性能。以磷酸二氢铝为黏结剂，水为 分散介质，SiO2 为固化剂，石墨为固体润滑剂，制备石墨-磷酸盐涂层，考察石墨含量对涂层摩擦学性能的影响。结果 表明：随着石墨含量的增加，涂层硬度逐渐下降，磨损率则逐渐上升，而摩擦因数呈现先降后微升的变化趋势；当石 墨与磷酸盐的质量比为 0. 8 时，摩擦因数最小，为 0. 085。通过磨痕表面拉曼光谱分析发现，D 峰和 G 峰的强度比 ID/IG 与涂层的摩擦因数呈现显著的负相关性。这一现象与石墨的“层间易剪切润滑机制”相悖，但可通过“钝化机制”进 行合理解释。在摩擦过程中石墨晶体破坏后形成的高活性碳悬键，能化学吸附空气中的水分子，形成-H 和-OH 基团钝 化的低摩擦碳界面，因此 ID/IG 越大，摩擦因数越低。

• 锥形静压气体轴承气浮间隙调控策略

  符瑞涛，贾晨辉，张飞，贾硕，路艳辉，申旭

  为满足不同转速下的轴承工作性能，研究气浮间隙可变的锥形静压气体轴承的气浮间隙调控策略。通过建 立锥形静压气体轴承润滑分析模型，采用有限差分法计算锥形静压气体轴承的承载力、刚度和主轴的回转误差；选取 节流孔数量、气浮间隙、供气压力、偏心率以及节流孔直径作为分析因素，通过正交试验分析各因素的影响程度，并 确定承载力较大的轴承结构参数组合；计算不同转速、不同气浮间隙下对应的气膜刚度和主轴回转误差，研究不同转 速下满足轴承工作性能的气浮间隙调控策略。结果表明：偏心率和供气压力是影响轴承承载力的主要因素；在 12~20 µm 气浮间隙可调节范围内，在满足气膜刚度和主轴回转误差的条件下，该主轴在转速 50 000 r/min 下的气浮间隙调节 范围为 16~18 µm，在转速 90 000 r/min 下气浮间隙调节范围为 18~20 µm。

• 无油压缩机气缸耐磨减摩涂层的摩擦学性能

  范文俊，方燚，刘世成，闫慧敏

  为提升无油压缩机中铝合金气缸的摩擦学性能，采用微弧氧化工艺在 6 系铝合金表面上制备不同硬度的陶 瓷涂层以及掺杂 MoS2 自润滑材料的复合涂层。对不同硬度的微弧氧化涂层的表面形貌、相组成及表面粗糙度进行分 析，并利用往复式摩擦磨损试验机，在高温及干摩擦条件下评估这些涂层与聚四氟乙烯 （PTFE） 材料组成的摩擦副的 摩擦学性能。结果显示，微弧氧化陶瓷涂层展现出优良的耐磨特性。涂层的外表面具有多孔结构，能够与非金属 PTFE 材料对摩后形成自润滑转移膜。此外，由于涂层是在基体表面原位生成的，因此膜基结合强度较高，不易因外力作用 而脱落，从而显著改善了铝合金材料在干摩擦且承受交变载荷条件下的摩擦学性能。研究还发现，涂层硬度对于摩擦 学性能有着显著的影响。适当提高陶瓷膜的硬度有助于形成更加均匀连续的自润滑膜，这对于改善无油压缩机摩擦副 的自润滑效果，以及减缓磨损、延长摩擦副使用寿命具有明显的效果。

• 载荷对柔性环 Ni-AuCo 复合镀层载流摩擦磨损的影响

  宋鹏飞，宋晨飞，马志飞，钱志源，陆焕焕，吉新阔

  为探究 Ni-AuCo 复合镀层在滚动载流下的摩擦磨损性能，在柔性环及内、外滚道表面电镀 5~7 µm Ni 和 5~ 7 µm AuCo 复合镀层。以柔性环、内滚道和外滚道为滚动载流摩擦副，在内滚道转速 300 r/min、电流 10 A 条件下，通 过调节柔性环压缩量开展不同载荷下的滚动载流摩擦磨损试验。试验结果表明：随着载荷从 2. 1 N 增加至 7. 7 N，柔性 环滑滚比降低，Ni-AuCo 复合镀层的平均摩擦力从 0. 79 N 减小至 0. 27 N，平均单点摩擦因数从 0. 266 减小至 0. 025，平 均接触电阻从 38. 4 mΩ 减小到 28. 8 mΩ；经过 10. 8 万转的旋转后，Ni-AuCo 复合镀层的磨痕宽度从 115 µm 增加到 193 µm，磨损量从 1. 82 mg 增加到 5. 55 mg；Ni-AuCo 复合镀层的磨损机制主要为黏着磨损和疲劳磨损，且随着载荷的增大 疲劳磨损程度加剧。磨损接触区能谱测试结果显示，随着载荷的增加，磨损表面 Au 含量降低，Ni、Cu、O 含量升高。Ni-AuCo 复合镀层可有效提高抗氧化性能及导电性能，降低铜基体的氧化磨损，提高配副的使用寿命。

• 碱性环境下十二烷基苯磺酸钠对 Ge 和 SiO2 去除选择比的影响

  史万里，罗翀，杨云点，栾晓东，邵祥清，李瑾

  为应对集成电路特征尺寸不断缩小的挑战，锗 （Ge） 凭借其优异的载流子迁移率，成为取代硅 （Si） 作为 pMOSFET 器件沟道材料的理想选择。然而，在 Ge 化学机械抛光 （CMP） 过程中，如何有效提升 Ge 去除速率并实现高 Ge/SiO2 选择比仍是亟待解决的关键问题。针对这一挑战，在碱性硅溶胶-双氧水抛光液体系中引入十二烷基苯磺酸钠（SDBS），研究其对 Ge/SiO2 去除速率和选择比的影响，通过电化学测试、X 射线衍射 （XRD）、傅里叶变换红外光谱 （FTIR） 和 X 射线光电子能谱 （XPS） 等手段，分析 SDBS 对 Ge 去除速率提升的作用机制。结果表明：随着 SDBS 质量分数的增加，Ge 和 SiO2 的去除速率均呈现增加趋势，Ge/SiO2 的选择比呈现先上升后下降的趋势。这是因为，SDBS 通 过化学作用和水解作用显著提升了 Ge 的去除速率，而水解释放的 Na+仅微弱增强 SiO2 机械去除，二者去除速率的差异 导致选择比的提高。在抛光液 pH=9. 5、硅溶胶质量分数为 1%、H2O2 体积分数为 1% 和 SDBS 质量分数为 1% 的条件下，Ge 和 SiO2 去除速率分别达到 526. 4 nm/min 和 11. 6 nm/min，Ge 与 SiO2 选择比达到 45. 4∶1。

• 风电齿轮箱销轴滑动轴承动压润滑特性

  石孟沅，尹明睿，简小刚，赵俊

  随着风电技术发展，滑动轴承代替滚动轴承在风电齿轮箱中应用已逐渐成为趋势。为探究滑动轴承油膜在大兆瓦风电齿轮箱中的承载规律，采用 CFD 方法，利用 Fluent 研究油槽结构、偏斜角度、间隙比及对应偏心率等条件，对行星销轴滑动轴承油膜承载特性的影响。研究结果表明：因油槽结构会分散一部分油膜压力，相比于无油槽结构，有油槽结构时的最大油膜压力有所下降；随着偏斜角度的增加，最大油膜压力增大，有无周向油槽对应的最大油膜压力差异也逐渐增大，同时偏斜角度增加会使得油膜承载区间向端侧分布；油膜间隙比与承载力呈现负相关，偏心率与 油膜承载力呈现正相关；随着偏心率的增加，油膜承载区间会相应减小，而在额定载荷下，间隙比的增加会使得油膜承载区间收缩，油膜压力相应有所提高。研究结果为低速重载下滑动轴承的设计和选型提供了理论参考。

• 透平机械中刷式密封技术研究进展

  谢宇超，张雪辉，孙建亭，李欣燃，陈海生，秦伟

  透平机械性能的不断提升对密封技术提出了更高的要求，先进的密封技术可以显著提高透平机械的可靠 性、工作效率和燃油经济性。作为一种优良的柔性密封技术，刷式密封已广泛应用于航空发动机、燃气轮机和蒸汽轮 机中。综述刷式密封技术及其发展历程以及刷式密封结构与材料的研究进展，总结刷式密封特性研究的最新成果，指 出刷式密封的理论研究滞后于其应用，试验研究大多在简化工况条件下开展，数值理论多为单一特性的简化模型，提 出未来研究应着重于真实运行环境下的试验平台搭建，面向更高压差、温度和转速的刷式密封新结构的开发，新型减 摩刷丝材料的研制，以及流热固耦合机制的深入研究。