纳米TiN添加剂润滑条件下GCr15钢润滑与自修复性能的研究的任务书.docx

纳米TiN添加剂润滑条件下GCr15钢润滑与自修复性能的研究的任务书
任务书：
题目：纳米TiN添加剂润滑条件下GCr15钢润滑与自修复性能的研究
任务背景：
在给定条件下，减少摩擦损失和磨损的发生可以大大提高机械设备的工作效率和寿命。润滑剂是一种常用的技术手段，通过涂抹、喷洒、浸泡等方式，为机械零部件提供一层保护膜，减少机械设备表面之间的摩擦磨损。因此，润滑剂在机械设备中起着至关重要的作用。
近年来，纳米材料作为一种特殊材料，被广泛应用于各种领域，润滑是其中之一。通过添加纳米材料到润滑剂中，可以显著提高材料的润滑性能，并且同时强化材料的耐磨性能。针对这一先进材料技术，人们又提出了自修复润滑剂的概念，这种润滑剂可以在机械设备发生磨损的时候，自动充填并修复损坏的部分，从而进一步提高润滑效果和机械设备寿命。
因此，在本文中，我们将研究纳米TiN添加剂润滑条件下GCr15钢的润滑和自修复性能，以探讨其在机械设备中的应用前景。
研究内容：
1.制备纳米TiN添加剂润滑剂，并对其进行表征，包括粒径、纯度、分散性等指标的测试。
2.利用滑动摩擦实验仪，对GCr15钢在不同润滑条件下的摩擦、磨损和耐磨性能进行测试和比较分析。
3.通过扫描电镜（SEM）和光学显微镜（OM）观察材料表面形貌，研究添加纳米TiN润滑剂对摩擦副摩擦、摩擦磨损的影响。
4.利用电化学法，探究不同润滑剂条件下GCr15钢的腐蚀行为和防腐蚀能力。
5.探讨热疲劳条件下不同润滑剂对GCr15钢的影响，并研究添加纳米TiN润滑剂自修复性能的体现。
实验设计：
1.样品制备：在实验室平台上准备GCr15钢样品并进行磨削处理。
2.润滑剂制备：将纳米TiN粉末添加到基础润滑油中，并利用超声波将其分散，制备纳米TiN添加剂润滑剂。
3.滑动摩擦实验：将GCr15样品和滑动摩擦实验仪分别置于实验台上，用纳米TiN添加剂润滑剂进行润滑，开展滑动摩擦实验，并测量其摩擦系数、磨损成分，分别利用SEM和OM对材料进行表面形貌观察。
4.腐蚀行为测试：选用电化学法测试不同润滑剂条件下GCr15钢的腐蚀行为和防腐蚀能力。
5.热疲劳实验：分别在不同润滑剂条件下，对GCr15钢样品开展高温热疲劳实验，并观察纳米TiN添加剂润滑剂自修复性能体现。
研究意义：
1.本研究将探讨基于纳米材料技术的润滑剂在机械装备中的实际应用价值，同时在开发具有高度自修复性能润滑剂方面提供一些有益的思路。
2.研究结果可以提供润滑剂制造行业和机械制造行业的相关人士有效的参考。
3.该研究对于提高机械设备的工作效率、延长机械设备的使用寿命，以及降低企业的生产成本都有具体的现实意义。
参考文献：
1.侯春华，牟荣生，邓明周等.Ni-P纳米粒子添加润滑油的摩擦磨损性能[J].润滑与密封,2018,(1):12-14.
2.杜玉民，闫阳.纳米材料在润滑与表面修复中的应用研究进展[J].机械设计与制造,2019,(12):62-64.
3.王茹辉，董亚娟.纳米颜料剂对润滑油的改性研究[J].中南大学学报(自然科学版),2017,(1):124-131.