Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phân Tích Truy Cập Trên Kính và Vonfram Cacbua Gần Nhiệt Độ Chuyển Tiếp Của Kính
Tóm tắt
Trong những năm gần đây, sự tiếp xúc ma sát giữa các chất rắn cứng và kính ở nhiệt độ cao đã được xác định là một khía cạnh quan trọng trong các ứng dụng kỹ thuật mới nổi như khuôn kính chính xác. Để tối ưu hóa các hệ thống ma sát như vậy, đặc biệt là cần xem xét các biến đổi bên trong của kính, vì chúng có thể xác định loại kênh phân tán năng lượng trở nên quan trọng khi nhiệt độ của kính tăng và tiếp cận nhiệt độ chuyển tiếp của kính. Ở đây, chúng tôi giới thiệu một thiết bị thử nghiệm ma sát mới được phát triển đặc biệt cho việc phân tích kính ở nhiệt độ cao. Sử dụng thiết bị này, chúng tôi đã xác định ma sát của các tiếp xúc giữa cacbua tungsten (WC) và kính soda lime theo chức năng của nhiệt độ, trong khi kính PMMA cũng đã được phân tích để so sánh. Các thí nghiệm của chúng tôi cho thấy các chế độ ma sát khác nhau, nơi có thể xác định được trượt đơn giản, vỡ bề mặt, hoặc biến dạng bề mặt là các quá trình tương tác quan trọng để thể hiện hành vi ma sát.
Từ khóa
#ma sát #tiếp xúc ma sát #kính #cacbua tungsten #nhiệt độ chuyển tiếp của kínhTài liệu tham khảo
Zhang, L., Liu, W.: Precision glass molding: toward an optimal fabrication of optical lenses. Front. Mech. Eng. 12(1), 3 (2017)
Zhou, T., Zhu, Z., Liu, X., Liang, Z., Wang, X.: A review of the precision glass molding of chalcogenide glass (ChG) for infrared optics. Micromachines 9(7), 337 (2018)
Fischbach, K.D., Georgiadis, K., Wang, F., Dambon, O., Klocke, F., Chen, Y., Yi, A.Y.: Investigation of the effects of process parameters on the glass-to-mold sticking force during precision glass molding. Surf. Coat. Technol. 205(2), 312 (2010)
Huang, C.Y., Hsiao, W.T., Huang, K.C., Chang, K.S., Chou, H.Y., Chou, C.P.: Fabrication of a double-sided micro-lens array by a glass molding technique. J. Micromech. Microeng. 21(8), 085020 (2011)
Mosaddegh, P., Ziegert, J., Iqbal, W., Tohme, Y.: Apparatus for high temperature friction measurement. Precis. Eng. 35(3), 473 (2011)
Mosaddegh, P., Ziegert, J.C.: Friction measurement in precision glass molding: an experimental study. J. Non-Cryst. Solids 357(16–17), 3221 (2011)
Scholze, H.: Glass: Nature, Structure, and Properties. Springer, New York (1991)
Zarzycki, J.: Glasses and the Vitreous State. Cambridge University Press, Cambridge (1991)
Sgreccia, E., Chailan, J.F., Khadhraoui, M., Di Vona, M., Knauth, P.: Mechanical properties of proton-conducting sulfonated aromatic polymer membranes: stress strain tests and dynamical analysis. J. Power Sources 195(23), 7770 (2010)
Martinez-Hernandez, A., Velasco-Santos, C., de Icaza, M., Castano, V.M.: Dynamical mechanical and thermal analysis of polymeric composites reinforced with keratin biofibers from chicken feathers. Composites Part B 38(3), 405 (2007)
Deng, S., Hou, M., Ye, L.: Temperature-dependent elastic moduli of epoxies measured by DMA and their correlations to mechanical testing data. Polym. Test. 26(6), 803 (2007)
Alves, N., Mano, J., Gomez Ribelles, J., Gomez Tejedor, J.: Departure from the Vogel behaviour in the glass transition—thermally stimulated recovery, creep and dynamic mechanical analysis studies. Polymer 45(3), 1007 (2004)
Hammerschmidt, J.A., Moasser, B., Gladfelter, W.L., Haugstad, G., Jones, R.R.: Polymer viscoelastic properties measured by friction force microscopy. Macromolecules 29(27), 8996 (1996)
Hammerschmidt, J.A., Gladfelter, W.L., Haugstad, G.: Probing polymer viscoelastic relaxations with temperature-controlled friction force microscopy. Macromolecules 32(10), 3360 (1999)
Tocha, E., Schönherr, H., Vancso, G.J.: Surface relaxations of poly(methyl methacrylate) assessed by friction force microscopy on the nanoscale. Soft Matter 5(7), 1489 (2009)
Sondhauss, J., Lantz, M., Gotsmann, B., Schirmeisen, A.: Beta-relaxation of PMMA: tip size and stress effects in friction force microscopy. Langmuir 31(19), 5398 (2015)
Jansen, L., Schirmeisen, A., Hedrick, J.L., Lantz, M.A., Knoll, A., Cannara, R., Gotsmann, B.: Nanoscale frictional dissipation into shear-stressed polymer relaxations. Phys. Rev. Lett. 102(23), 236101 (2009)
Jansen, L., Lantz, M.A., Knoll, A.W., Schirmeisen, A., Gotsmann, B.: Frictional dissipation in a polymer bilayer system. Langmuir 30(6), 1557 (2014)
Mclaren, K.G., Tabor, D.: Visco-elastic properties and the friction of solids: friction of polymers : influence of speed and temperature. Nature 197(4870), 856 (1963)
Bartenev, G.M., El’kin, A.I.: Nature and mechanism of friction of rubberlike polymers in different physical states. Polym. Mech. 3(1), 85 (1967)
Bartenev, G.M., Lavrentev, V.V., Lee, L.H., Ludema, K.C.: Friction and wear of polymers. No. v. 6 in Tribology series. Elsevier Scientific Pub. Co.; Distributors for the U.S. and Canada, Elsevier/North-Holland, Amsterdam, New York (1981)
Marx, J.W., Sivertsen, J.M.: Temperature dependence of the elastic moduli and internal friction of silica and glass. J. Appl. Phys. 24(1), 81 (1953)
McGRAW, D.A.: A method for determining Young’s modulus of glass at elevated temperatures. J. Am. Ceram. Soc. 35(1), 22 (1952)
Martendal, C.P., de Oliveira, A.P.N.: Glass viscosity at crystallization temperature: an approach. J. Therm. Anal. Calorim. 130(3), 1903 (2017)
Shang, H., Rouxel, T., Buckley, M., Bernard, C.: Viscoelastic behavior of a soda-lime-silica glass in the 293–833 K range by micro-indentation. J. Mater. Res. 21(3), 632 (2006)
Duffrene, L., Gy, R., Masnik, J.E., Kieffer, J., Bass, J.D.: Temperature dependence of the high-frequency viscoelastic behavior of a soda-lime-silica glass. J. Am. Ceram. Soc. 81(5), 1278 (1998)
De Barros Bouchet, M.I., Martin, J.M., Avila, J., Kano, M., Yoshida, K., Tsuruda, T., Bai, S., Higuchi, Y., Ozawa, N., Kubo, M., Asensio, C.: Diamond-like carbon coating under oleic acid lubrication: evidence for graphene oxide formation in superlow friction. Sci. Rep. 7(1), 1–13 (2017)
Berman, D., Erdemir, A., Sumant, A.V.: Few layer graphene to reduce wear and friction on sliding steel surfaces. Carbon 54, 454 (2013)
Huang, G., Yu, Q., Ma, Z., Cai, M., Zhou, F., Liu, W.: Fluorinated candle soot as the lubricant additive of perfluoropolyether. Tribol. Lett. 65(1), 28 (2017)
Xu, Y., Gao, F., Zhang, B., Nan, F., Xu, B.S.: Technology of self-repairing and reinforcement of metal worn surface. Adv. Manuf. 1(1), 102 (2013)
Straffelini, G., Verlinski, S., Verma, P.C., Valota, G., Gialanella, S.: Wear and contact temperature evolution in pin-on-disc tribotesting of low-metallic friction material sliding against pearlitic cast iron. Tribol. Lett. 62(3), 36 (2016)
Majdoub, F., Martin, J.M., Belin, M., Perret-Liaudet, J., Iovine, R.: Effect of temperature on lubricated steel/steel systems with or without fatty acids additives using an oscillating dynamic tribometer. Tribol. Lett. 54(2), 171 (2014)
Chizhik, P., Dietzel, D., Bill, S., Schirmeisen, A.: Tribological properties of a phyllosilicate based microparticle oil additive. Wear 426–427, 835 (2019)
Woydt, M., Habig, K.H.: High temperature tribology of ceramics. Tribol. Int. 22(2), 75 (1989)
Segu, D.Z., Choi, J.H., Kim, S.S.: Sliding wear behavior of Fe-based bulk metallic glass at high temperature. J. Mech. Sci. Technol. 26(11), 3565 (2012)
Varga, M., Flasch, M., Badisch, E.: Introduction of a novel tribometer especially designed for scratch, adhesion and hardness investigation up to 1000C. Proc. Inst. Mech. Eng. Part J 231(4), 469 (2017)
Zhou, J., He, P., Yu, J., Lee, L.J., Shen, L., Yi, A.Y.: Investigation on the friction coefficient between graphene-coated silicon and glass using barrel compression test. J. Vacuum Sci. Technol. B 33(3), 031213 (2015). https://doi.org/10.1116/1.4919769
Pallicity, T.D., Vu, A.T., Ramesh, K., Mahajan, P., Liu, G., Dambon, O.: Birefringence measurement for validation of simulation of precision glass molding process. J. Am. Ceram. Soc. 100(10), 4680 (2017). https://doi.org/10.1111/jace.15010.
Trabelssi, M., Joseph, P.F.: Ring compression test for high-temperature glass using the generalized Navier law. J. Am. Ceram. Soc. 97(10), 3257 (2014). https://doi.org/10.1111/jace.13138
Ananthasayanam, B., Joshi, D., Stairiker, M., Tardiff, M., Richardson, K.C., Joseph, P.F.: High temperature friction characterization for viscoelastic glass contacting a mold. J. Non-Cryst. Solids 385, 100 (2014). https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2013.11.007.
P. Mosaddegh, J. Ziegert, The effect of temperature on the stick-slip friction behavior of optical glasses in precision glass molding. In: Applied Mechanics and Materials, vol 307, p. 381 (2013). https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.307.381. Conference Name: Mechatronics and Computational Mechanics ISBN: 9783037856598 ISSN: 1662-7482, pp. 381–386 Publisher: Trans Tech Publications Ltd Volume: 307
Mosaddegh, P., Akbarzadeh, S., Zareei, M., Reiszadeh, H.: Tribological behavior of BK7 optical glass at elevated temperatures. Proc. Inst. Mech. Eng. Part J 233(4), 580 (2018). https://doi.org/10.1177/1350650118788756
Li, K., Shapiro, Y., Li, J.: Scratch test of soda-lime glass. Acta Mater. 46(15), 5569 (1998)
Wiederhorn, S.M.: Fracture surface energy of glass. J. Am. Ceram. Soc. 52(2), 99 (1969)
Mulliken, A.D., Boyce, M.C.: Mechanics of the rate-dependent elastic plastic deformation of glassy polymers from low to high strain rates. Int. J. Solids Struct. 43(5), 1331 (2006)
Matsushige, K., Radcliffe, S.V., Baer, E.: The pressure and temperature effects on brittle-to-ductile transition in PS and PMMA. J. Appl. Polym. Sci. 20(7), 1853 (1976)