Tính chất ma sát và mòn của gốm sứ dựa trên silicon đơn thể

Journal of Materials Science - Tập 20 - Trang 2029-2037 - 1985
D. C. Cranmer1
1Bendix Advanced Technology Center, Columbia, USA

Tóm tắt

Bài báo này báo cáo về tính chất ma sát và mòn của hai dạng silicon nitride (silicon nitride liên kết phản ứng và silicon nitride nén nóng) và hai dạng silicon carbide (silicon carbide tinh luyện phản ứng và silicon carbide nén). Các vật liệu được trượt lên nhau trong điều kiện không bôi trơn. Các thử nghiệm được thực hiện bằng cách sử dụng một máy đo động học mẫu giả lập. Tốc độ trượt dao động từ 0.5 đến 5.5 m/s với tải trọng tác dụng là 225 hoặc 450 N. Hệ số ma sát được phát hiện có giá trị trong khoảng từ 0.15 đến 0.8 cho cả hai loại vật liệu. Phản ứng ma sát có sự tương quan định tính với sự thay đổi trong hóa học bề mặt tại giao diện trượt. Tỷ lệ mòn vào khoảng 10−14 đến 10−13m3 (Nm)−1, tương đương với các kết quả đã báo cáo trước đó trong tài liệu về thí nghiệm pin trên đĩa. Bề mặt bị mòn cho thấy biến dạng dẻo, cày xới, và sự hình thành cũng như loại bỏ màng ôxít.

Từ khóa

#silicon nitride #silicon carbide #ma sát #mòn #động học mẫu #bề mặt.

Tài liệu tham khảo

O. O. Adewoye andT. F. Page,Wear 70 (1981) 37. F. J. Carignan andA. I. West, “Hard-on-Hard (Ceramic) Long-Life Seals and Riders for Cryogenic Coolers”, Final Report, US Air Force Report AFWAL-TR-81-4060, August 1981. A. I. West andF. Carignan, “Evaluation of Improved Materials for Stationary Diesel Engines Operating on Residual and Coal Based Fuels”, Final Report, US DOE Contract AC03-79ET15 444, July 1980. J. C. Sikra, J. E. Krysiak, P. R. Eklund andR. Ruh,Amer. Ceram. Soc. Bull. 53 (1974) 581. E. F. Finkin, S. J. Calabrese andM. B. Peterson,Lubr. Eng. (May 1973) 197. K. Miyoshi, D. Buckley andM. Srinivasan, “Tribological Properties of Sintered Polycrystalline and Single Crystal Silicon Carbide”, NASA Technical Memo. 82 829, May 1982. K. Miyoshi andD. H. Buckley, “Surface Chemistry and Wear Behavior of Single-Crystal Silicon Carbide Sliding Against Iron at Temperatures to 1500° C in Vacuum”, NASA Technical Paper 1947, February 1982. R. L. Mehan andS. C. Hayden,Wear 74 (1981–2) 195. K. Miyoshi andD. H. Buckley, “Anisotropic Tribological Properties of Silicon Carbide”, NASA Technical Memo. 81 547, April 1981. E. Rabinoewicz, “Friction and Wear of Materials” (Wiley, London, 1966) pp. 125–198. N. P. Suh,Wear 25 (1973) 111. A. G. Evans, “Abrasive Wear in Ceramics: An Assessment”, in “The Science of Ceramic Machining and Surface Finishing II”, edited by B. J. Hockey and R. W. Rice, NBS Special Publ. 562, 1979. S. Chaing andA. G. Evans,J. Amer. Ceram. Soc. 66 (1983) 4. D. Tabor,J. Lubr. Tech. 103 (1981) 169. D. C. Larsen, “Property Screening and Evaluation of Ceramic Turbine Engine Materials”, AFML-TR-79-4188, October 1979. Norton Co., product literature. Carborundum Co., product literature. J. T. Ku, private communication, 1983.