用有限元模拟纳米压痕和划痕试验,对Q235钢基体上制备的不同厚度环氧/聚氨脂梯度功能涂层的硬度和摩擦性能进行了分析.结果表明:涂层厚度对梯度功能涂层的性能有很大的影响,厚度为5.5 μm梯度功能涂层的性能要优于厚度为11.0 μm和22.0 μm的涂层;三种涂层的硬度分别为45.6,36.4和29.3 GPa,摩擦因数分别为0.024,0.036和0.057;涂层厚度越小,耐磨性能越好.
所属栏目
物理模拟与数值模拟教育部重点科技研究资助项目(103144);四川省青年基金资助项目
收稿日期
2007/5/142007/6/16
作者单位
李慧君:西南交通大学应用力学与工程系, 四川 成都 610031
许荔:西南交通大学应用力学与工程系, 四川 成都 610031
江晓禹:西南交通大学应用力学与工程系, 四川 成都 610031
备注
李慧君(1982-),女(白族),云南大理人,硕士研究生.
引用该论文:
LI Hui-jun,XU Li,JIANG Xiao-yu.Finite Element Analysis of Wear-resistance of Epoxy/Polyurethane Functional Gradient Coating[J].Materials for mechancial engineering,2008,32(7):79~81
李慧君,许荔,江晓禹.环氧/聚氨脂梯度功能耐磨涂层性能的有限元分析[J].机械工程材料,2008,32(7):79~81
被引情况:
【1】
张星,王鹤峰,袁国政,树学峰, "基于纳米压痕试验的316L不锈钢表面钛、TiN薄膜结合性能的有限元模拟",机械工程材料
37, 90-95(2013)
参考文献
【1】
刘长生,方建成,陈庆财.梯度功能材料的制备与性能评价[J].机械工程材料,2006,30(10):1-4.
【2】
邢世凯,李聚霞,吴立勋,等.金属-陶瓷梯度功能材料在内燃机上的应用研究[J].机械工程材料,2005,29(5):61-63.
【3】
李云凯,王勇,韩文波.PSZ/Mo功能梯度材料的优化设计[J].机械工程材料,2003,27(2):14-16.
【4】
夏永红,金卓仁,程继贵.梯度功能材料及其在机械工程中的应用[J].机械工程材料,2001,25(5):9-11.
【5】
McCook N L,Burris D L.Wear resistant solid lubricant coating made from PTFE and epoxy[J].Tribology Letters,2005,18:119-24.
【6】
Chiou Wen-Chin,Han Jin-Lin.Synthesis and characterization of composites of polyaniline and polyurethane-modified epoxy[J].Polymer International,2006,55(11):1222-1229.
【7】
徐化兵,万隆,张志飞.金属表面环氧/聚氨脂梯度功能涂层的制备[J].材料保护,2006,39(3):43-45.
【8】
Liu X Q,Wang Y S,Zhu J H.Epoxy resin/polyurethane functionally graded material prepared by microwave irradiation[J].Applied Polymer Science,2004,94:994-999.
【9】
Houmid H,Ennani B,Takadoum J.Finite element model of elastic stresses in thin coatings submitted to applied forces[J].Surface and coatings Technology,1999,111(1):80-85.
【10】
Babuka I,Strouboulis T.The finite element method and its reliability and theofanis[M].New York:Oxford University Press,2001:156-158.
【11】
张泰华,杨业敏.纳米硬度技术的发展和应用[J].力学进展,2002,32(3):349-364.
【12】
Jiang Xiaoyu,Bernd Lauke,Tobias Schueller.Frictional contact analysis of scratch test for elastic and elastic-plastic thin-coating/substrate materials[J].Thin Solid Films,2002,414(1):63-71.
【13】
Kumar R R,Wang M.Functionally graded bioactive coatings of hydroxyapatite/titanium oxide composite system[J].Materials Letters,2002,55:133-137.
【14】
张泰华,郇 勇,扬业敏,等.氮化钛沉积膜的摩擦性能研究[J].摩擦学学报,2003,23(5):367-370.
【15】
Annett Dorner-Reisel,Christian Schürer,Eberhard Müller.The wear resistance of diamond-like carbon coated and uncoated Co28CrMo knee prostheses[J].Diamond and Related Materials,2004,13(4/8):823-827.