纳米多层类金刚石/硫系固体润滑薄膜的制备及其摩擦学性能与机理研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51005218
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    20.0万
  • 负责人：
    岳文
  • 依托单位：
    中国地质大学（北京）
  • 学科分类：
    E0505.机械摩擦学与表面技术
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

本项目提出以DLC薄膜、硫系固体润滑薄膜、润滑油添加剂三者结合的方式解决苛刻条件下机械系统摩擦磨损问题的新思路，以摩擦副表面材质和润滑剂组成的摩擦学系统作为研究对象，研究具有低摩擦系数、低磨损率、并与润滑油添加剂产生协同作用效果的纳米多层MeSx/DLC复合薄膜。采用离子束辅助沉积和低温离子渗硫两步法制备纳米多层WS2 (MoS2)/DLC复合膜，利用多种微观测试手段探讨低温离子硫化工艺与复合膜的硫化物生长规律的关系，提出硫化物生长机制；利用摩擦磨损试验机评价复合膜在高湿度、高温干摩擦条件下，MoDTC、ZDDP极压抗磨剂边界润滑条件下的摩擦学性能，揭示复合膜的制备工艺-成分-结构-摩擦学性能的关系，利用多种微观测试技术分析磨损表面的成分及微观结构，揭示复合膜的磨损机制以及与润滑油添加剂的交互作用机理。研究成果对苛刻条件下机械系统的摩擦副材质与润滑技术的设计具有重要的实际与理论指导意义。

结项摘要

新材料、先进的表面工程技术和优化的润滑技术是解决苛刻条件下机械系统摩擦磨损问题的三方面关键技术。本课题全面探索了类金刚石（DLC）膜、硫系固体润滑膜、润滑油添加剂三者复合的交互作用机理。在MeSx/DLC纳米复合膜制备新工艺、复合膜微观结构和成膜机理、MeSx/DLC、FeS、DLC等固体润滑材料与ZDDP、MoDTC的交互作用机理、离子渗氮钢与新型无硫磷润滑油添加剂的交互作用机理方面开展了大量深入的研究工作。首次提出沉积镀膜和离子渗硫两步法制备纳米多层MeSx/DLC复合膜的新工艺，解决了传统溅射镀膜工艺造成复合膜中S含量不足的问题。制备的WSx/DLC复合膜具有软质相和硬质相均匀分布的特殊双网状结构，是一种新型结构的复合固体润滑膜，其成膜机理为S离子和FeS沿着片状石墨的晶界和缺陷渗入W/DLC膜。对比研究了不同W含量WSx/W-DLC复合膜的摩擦学性能，结果发现W含量为27.7%的复合膜表现出最优异的摩擦学性能，其摩擦学机理为高硬度基体的支撑下，摩擦表面生成了低剪切强度的富石墨相和硫化物复合层发挥着关键减摩作用。WSx/DLC膜在MoDTC、ZDDP作用下都表现出优异的摩擦学性能，复合膜表面的硫化物可促进MoDTC、ZDDP的分解反应，生成含量更多的减摩抗磨的化合物。基于协同增效的想法，研究发现硫氮复合层在MoDTC作用下表现出优异的摩擦学性能，主要是复合层中FeS促进MoDTC的摩擦化学反应，生成含量更高的易剪切的MoS2。同时，发现离子渗氮钢在无硫磷有机钨、硼酸酯和ZDDP作用下都表现出优异的摩擦学性能，主要原因是氮化层可促进WN、BN和磷酸盐的生成。研究成果对苛刻条件下机械系统的摩擦副材质与润滑技术的选择和设计具有重要的实际与理论指导意义。

项目成果

期刊论文数量（20）
专著数量（0）
科研奖励数量（1）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Microstructure and friction-reducing performance of sulfurized W doped diamond-like carbon film
硫化W掺杂类金刚石碳膜的微观结构及减摩性能
  • DOI：
    10.1016/j.matlet.2012.01.044
  • 发表时间：
    2012-04-15
  • 期刊：
    MATERIALS LETTERS
  • 影响因子：
    3
  • 作者：
    Yue, Wen;Gao, Xiaocheng;Liu, Jiajun
  • 通讯作者：
    Liu, Jiajun
掺钨类金刚石膜离子渗硫后的微观结构与摩擦学性能
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    材料热处理学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    岳文;高晓成;王松;付志强;王成彪;刘家浚;YUE Wen1,GAO Xiao-cheng 1,WANG Song 1,FU Zhi-qiang;2.Department of Mechanical Engineering,Tsinghua Un
  • 通讯作者：
    2.Department of Mechanical Engineering,Tsinghua Un
Comparing tribological behaviors of plasma nitrided and untreated bearing steel under lubrication with phosphor and sulfur-free organotungsten additive
比较等离子氮化和未经处理的轴承钢在使用无磷和无硫有机钨添加剂润滑下的摩擦学行为
  • DOI：
    10.1016/j.triboint.2012.02.021
  • 发表时间：
    2012-07
  • 期刊：
    Tribology International
  • 影响因子：
    6.2
  • 作者：
    Li Xingliang;Yue Wen;Wang Chengbiao;Gao Xiaocheng;Wang Song;Liu Jiajun
  • 通讯作者：
    Liu Jiajun
The Interactions Between Sulfur-Nitrided Layer on Steel Surface and MoDTC Lubricating Additive and Their Effects on Tribological Performance
钢表面硫氮化层与MoDTC润滑添加剂的相互作用及其对摩擦性能的影响
  • DOI：
    10.1007/s11249-012-9990-z
  • 发表时间：
    2012-06
  • 期刊：
    Tribology Letters
  • 影响因子：
    3.2
  • 作者：
    Liu Chunyue;Yue Wen;Wang Chengbiao;Gao Xiaocheng;Sun Xuejie;Liu Jiajun
  • 通讯作者：
    Liu Jiajun
Comparing tribological behaviors of sulfur- and phosphorus-free organomolybdenum additive with ZDDP and MoDTC
无硫无磷有机钼添加剂与 ZDDP 和 MoDTC 的摩擦学行为比较
  • DOI：
    10.1016/j.triboint.2012.04.002
  • 发表时间：
    2012-09-01
  • 期刊：
    TRIBOLOGY INTERNATIONAL
  • 影响因子：
    6.2
  • 作者：
    Yan, Lili;Yue, Wen;Xu, Bo
  • 通讯作者：
    Xu, Bo

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其他文献

我国高标准自由贸易区建设:动因、现状及路径
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
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  • 期刊：
    财贸研究
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  • 作者：
    岳文
  • 通讯作者：
    岳文
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  • DOI：
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  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    材料导报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    吴昊;朱丽娜;岳文;付志强;康嘉杰
  • 通讯作者：
    康嘉杰

其他文献

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岳文的其他基金

聚晶金刚石摩擦表界面钝化机制与转移膜形成机理
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  • 批准年份：
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超高真空环境钛合金钻具表界面减阻防护机理研究
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  • 批准年份：
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    70.0 万元
  • 项目类别：
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相似国自然基金

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相似海外基金

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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