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[实用新型]一种用于滚动球轴承摩擦磨损测试的滚动及碰撞摩擦模拟组件-CN202320871489.4有效
发明人：樊恒中;张永胜;苏云峰;魏万鑫;宋俊杰;张存兴;胡丽天;王振军 -专利权人：中国科学院兰州化学物理研究所
申请日： 2023-04-18 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： G01M13/04 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种用于滚动球轴承摩擦磨损测试的滚动及碰撞摩擦模拟组件，包括旋转主轴，上下轨道盘，轴承球和碰撞引导柱；轴承球在载荷下由下轨道盘驱动在开口螺旋轨道上运转，轨道开口处轴承球与碰撞引导柱擦磨区为直线接触，球在直线上滚动时，不存在旋转运动及其带来的能量消耗，可在下轨道盘安装摩擦力传感器测试纯滚动摩擦力，在碰撞引导柱端安装灵敏的力传感器测试碰撞力。本实用新型设置轴承球在碰撞引导柱端直线接触方式来检测纯滚动摩擦力和碰撞力，消除其在轨道内的粘着力或微滑动力影响，并可实现轴承球与碰撞引导柱在高速运转下碰撞力的精确采集，用于模拟轴承球与滚道、轴承球与保持架的服役环境，进而为滚动球轴承的性能提升和实际应用提供基础数据。
一种用于滚动球轴承摩擦磨损测试碰撞模拟组件

[实用新型]一种用于滚动球轴承材料摩擦磨损测试的加载系统-CN202320871490.7有效
发明人：宋俊杰;苏云峰;张永胜;樊恒中;魏万鑫;张存兴;胡丽天;王振军 -专利权人：中国科学院兰州化学物理研究所
申请日： 2023-04-18 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： G01M13/04 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种用于滚动球轴承材料摩擦磨损测试的加载系统，包括加载装置和计算机控制系统；加载装置主要包括双速伺服电机、轨道盘、碰撞引导柱、电动缸。本实用新型加载系统可用于滚动轴承在主轴转速（最大12000rpm），扭矩（17Nm：30‑3000rpm，7Nm：12000rpm），载荷（最大加载力2000N）多因素环境下的摩擦磨损性能的测试，实现对轴承材料服役性能的精确掌握。具体的，可实现各种材质轴承球与滚道、球与保持架之间的摩擦学性能、表面损伤和使役行为的测试评估，为突破高精密轴承的国产化提供依据，进而加快我国高端装备的快速发展。
一种用于滚动球轴承材料摩擦磨损测试加载系统

[实用新型]滚动球轴承中轴承球与滚道摩擦磨损测试系统-CN202320871488.X有效
发明人：张永胜;苏云峰;王振军;宋俊杰;樊恒中;魏万鑫;胡丽天 -专利权人：中国科学院兰州化学物理研究所
申请日： 2023-04-18 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： G01M13/04 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种滚动球轴承中轴承球与滚道摩擦磨损测试系统，包括滚动摩擦磨损测试设备、环境控制系统和计算机控制系统；该测试系统模拟了滚动轴承材料的实际服役工况，可用于滚动轴承在主轴转速（最大12000rpm），扭矩（17Nm：30‑3000rpm，7Nm：12000rpm），载荷（最大加载力2000N），大气、高/低温（‑40‑500℃）、湿度（20‑98%RH）多因素环境下的摩擦磨损性能的测试，实现对轴承材料服役性能的精确掌握。具体的，可实现各种材质轴承球与滚道之间的摩擦学性能、表面损伤和使役行为的测试评估，为突破高精密轴承的国产化提供依据，进而加快我国高端装备的快速发展。
滚动球轴承轴承滚道摩擦磨损测试系统

[发明专利]一种滚动球轴承表面损伤摩擦磨损测试系统-CN202310415851.1在审
发明人：苏云峰;张永胜;魏万鑫;樊恒中;宋俊杰;王振军;胡丽天 -专利权人：中国科学院兰州化学物理研究所
申请日： 2023-04-18 - 公布日： 2023-07-11 - 主分类号： G01M13/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种滚动球轴承表面损伤摩擦磨损测试系统，包括滚动摩擦磨损测试设备、环境控制系统和计算机控制系统；该测试系统模拟了滚动轴承材料的实际服役工况，可用于滚动轴承在主轴转速（最大12000rpm），扭矩（17Nm：30‑3000rpm，7Nm：12000rpm），载荷（最大加载力2000N），大气、高/低温（‑40‑500℃）、湿度（20‑98%RH）多因素环境下的摩擦磨损性能的测试，实现对轴承材料服役性能的精确掌握。具体的，可实现各种材质轴承球与滚道、球与保持架之间的摩擦学性能、表面损伤和使役行为的测试评估，为突破高精密轴承的国产化提供依据，进而加快我国高端装备的快速发展。
一种滚动球轴承表面损伤摩擦磨损测试系统

[发明专利]一种高损伤容限氧化铝复合陶瓷及其制备方法-CN202310159733.9在审
发明人：苏云峰;张永胜;樊恒中;宋俊杰;魏万鑫;胡丽天 -专利权人：中国科学院兰州化学物理研究所
申请日： 2023-02-24 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： C04B35/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有高损伤容限的氧化铝复合陶瓷的制备方法，是将纳米氧化铝粉和微米h‑BN粉体加入蒸馏水中混合均匀，再加入聚乙烯亚胺进行球磨混合获得浆料；将短切氧化铝纤维与浆料混合，超声搅拌使其均匀分布得混合浆料；混合浆料烘干后置于钢模具中压制成型得到复合材料坯体；最后置于石墨模具中，采用放电等离子烧结技术在真空环境下加压烧结致密化，冷却后得到高损伤容限氧化铝复合陶瓷。本发明利用h‑BN的弱的结合力诱导裂纹尖端偏转、分叉使载荷重新分布达到消除裂纹尖端应力集中的目的，并促使Al2O3纤维拔出以消耗断裂能，从而改善材料脆性断裂的失效模式，使其具有优异的服役可靠性、高临界裂纹尺寸和损伤容限。
一种损伤容限氧化铝复合陶瓷及其制备方法

[发明专利]一种高断裂韧性ZrB2-CN201811348313.0有效
发明人：郭伟明;刘秋宇;魏万鑫;林华泰 -专利权人：广东工业大学
申请日： 2018-11-13 - 公布日： 2021-11-19 - 主分类号： C04B35/58 文献下载
摘要：本发明属于超高温陶瓷技术领域，公开了一种高断裂韧性ZrB2‑SiC陶瓷及其制备方法和应用，该ZrB2‑SiC陶瓷是以ZrB2粉体和SiC粉体为原料，以PVB为粘结剂，经搅拌、球磨、喷雾造粒后，得到ZrB2‑SiC造粒球；再将ZrB2‑SiC造粒球与无定型碳球进行湿混并烘干，在真空条件和氩气下升温至400～600℃排胶并保温Ⅰ，升温至1900～2100℃保温Ⅱ，在升温至1400℃时开始加压，保温之前加压到30MPa，进行热压烧结制得。本发明在ZrB2‑SiC造粒球之间形成连续的三维网络结构，在断裂过程中，裂纹偏转效应的效果更加显著，显著改善了ZrB2‑SiC陶瓷的断裂韧性。
一种断裂韧性 zrb base sub

[发明专利]一种硼化锆基陶瓷及其制备方法-CN201810499756.3有效
发明人：郭伟明;曾令勇;魏万鑫;林华泰 -专利权人：广东工业大学
申请日： 2018-05-23 - 公布日： 2021-09-03 - 主分类号： C04B35/58 文献下载
摘要：本发明涉及陶瓷材料领域，具体涉及一种硼化锆基陶瓷及其制备方法。本发明提供的硼化锆基陶瓷的制备方法，包括以下步骤：步骤1：在碱性条件下通过造粒工艺制备硼化锆造粒球，将所述硼化锆造粒球与二氧化锆粉体进行混料，得到硼化锆‑二氧化锆复合粉体；步骤2：将所述硼化锆‑二氧化锆复合粉体进行排胶，放电等离子烧结，在外加电场的辅助下闪烧得到所述硼化锆基陶瓷。本发明通过在在硼化锆周围分布三维网状结构的二氧化锆，使在闪烧过程中温度高于炉内温度，从而达到硼化锆基陶瓷烧结致密所需的温度，并且实现硼化锆陶瓷的闪烧。由该方法可快速制备硼化锆基陶瓷，并且其致密性能良好且耐高温，可广泛应用于发热元件和航天器件等领域。
一种硼化锆基陶瓷及其制备方法

[发明专利]一种高致密氮化硼自润滑复合陶瓷的制备方法-CN202110458337.7在审
发明人：张永胜;陈淑娜;苏云峰;樊恒中;宋俊杰;魏万鑫;胡丽天 -专利权人：中国科学院兰州化学物理研究所
申请日： 2021-04-27 - 公布日： 2021-07-23 - 主分类号： C04B35/583 文献下载
摘要：本发明提供了一种高致密氮化硼自润滑复合陶瓷的制备方法，是先将hBN粉体与羟基聚合铝溶胶混合形成具有流动性的浆料，浆料经球磨湿混均匀，干燥，得到复合粉体；再将复合粉体置于钢模具中并干压形成氮化硼自润滑复合陶瓷坯体；随后置于石墨模具，在真空环境下采用放电等离子加压烧结致密化，即得高致密氮化硼自润滑复合陶瓷。本发明以羟基聚合铝溶胶作为烧结助剂，制备的hBN‑Al2O3体系的氮化硼自润滑复合陶瓷致密度可达97%，并具有优异的力学性能和自润滑性能，可以满足机械装备高速运转动密封部件对润滑与密封材料的需求。
一种致密氮化润滑复合陶瓷制备方法

[发明专利]一种高性能氮化硅多孔陶瓷的制备方法-CN201910207930.7有效
发明人：于俊杰;魏万鑫;郭伟明;林华泰 -专利权人：广东工业大学
申请日： 2019-03-19 - 公布日： 2021-05-11 - 主分类号： C04B38/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种高性能氮化硅多孔陶瓷的制备方法，是以Si粉为基体原料，以MgO‑Re2O3为烧结助剂，以MO‑B为烧结助剂和氮化催化剂，混料、干燥后，得到Si‑MgO‑Re2O3‑MO‑B混合粉体，再通过冷等静压成型获得生坯；然后将生坯进行程序升温，获得一种三维网络互锁结构的高性能氮化硅多孔陶瓷。本发明制备得到的多孔陶瓷的气孔率高、抗弯强度高，制备工艺简单。
一种性能氮化多孔陶瓷制备方法

[发明专利]一种氮化硅基连续功能梯度陶瓷球及其制备方法和应用-CN201810613223.3有效
发明人：郭伟明;于俊杰;魏万鑫;林华泰 -专利权人：广东工业大学
申请日： 2018-06-14 - 公布日： 2021-04-06 - 主分类号： C04B35/584 文献下载
摘要：本发明属于非氧化物基陶瓷领域，公开了一种氮化硅基连续功能梯度陶瓷球及其制备方法和应用。本发明中Si3N4、Al2O3和Re2O3分别按质量分数比经混料、干燥后得到混合粉体；混合粉体经冷等静压后获得陶瓷球生坯，通过低温无压烧结获得陶瓷球坯体；将坯体通过真空滴漏法浸渍TiO2酒精溶液使得表层含有TiO2，再通过气压烧结获得Si3N4基连续功能梯度陶瓷球。利用该方法所制备陶瓷球的相对密度高于96％，表层硬度为16～22GPa，断裂韧性为4～7MPa·m1/2，TiN粒径为100～500nm，浸渍深度为1～6mm，心部硬度为15～20GPa，断裂韧性为5～8MPa·m1/2。
一种氮化连续功能梯度陶瓷球及其制备方法应用

[发明专利]一种高热导率硼化锆陶瓷及其制备方法和应用-CN201810661783.6有效
发明人：郭伟明;曾令勇;魏万鑫;林华泰 -专利权人：广东工业大学
申请日： 2018-06-25 - 公布日： 2021-03-26 - 主分类号： C04B35/58 文献下载
摘要：本发明属于超高温陶瓷技术领域，公开了一种高热导率硼化锆陶瓷及其制备方法和应用，所述硼化锆陶瓷是以ZrB2为原料，B2O3为催化剂，添加B和C烧结助剂后混合，得到ZrB2‑B2O3‑B‑C混合粉体，再将该混合粉体过筛，在热压烧结制得。该方法具有工艺简单、成本低等优点，制备的ZrB2陶瓷具有高热导率，其相对密度大于95％，热导率大于100W/(m·k)，能够用于航空航天领域中，特别有望适用于高超声速飞行器的鼻锥和机翼前缘关键部位。
一种高热导率硼化锆陶瓷及其制备方法应用

[发明专利]一种过渡金属氧化物抑制氮化硅相变的方法及其制得的氮化硅陶瓷-CN201910213957.7在审
发明人：于俊杰;魏万鑫;郭伟明;林华泰 -专利权人：广东工业大学
申请日： 2019-03-20 - 公布日： 2019-07-05 - 主分类号： C04B35/584 文献下载
摘要：本发明提供了一种过渡金属氧化物抑制氮化硅相变的方法及其制得的氮化硅陶瓷。该方法通过向α‑Si₃N₄粉中引入过渡金属氧化物MO(ZrO₂、TiO₂、HfO₂、Ta₂O₅或Cr₂O₃)和烧结助剂MgO‑Re₂O₃经混料，干燥后得到α‑Si₃N₄‑MO‑MgO‑Re₂O₃的混合粉体，将混合粉体经冷等静压成型后，在1atm的氩气气氛下，升温至1450～1550℃并保温，经无压烧结或热压烧结后得到氮化硅陶瓷。本发明通过向α‑Si₃N₄粉中引入MO，抑制了α‑Si₃N₄在高温下向β‑Si₃N₄的相变。与现有技术相比，本发明通过抑制α‑Si₃N₄到β‑Si₃N₄的相变，实现氮化硅相变的可控性。
过渡金属氧化物氮化硅陶瓷氮化硅混合粉体冷等静压成型热压烧结烧结助剂无压烧结氩气气氛可控性引入混料保温

[发明专利]一种硼化物增强增韧氮化硅陶瓷及其制备方法-CN201910214664.0在审
发明人：于俊杰;魏万鑫;郭伟明;林华泰 -专利权人：广东工业大学
申请日： 2019-03-20 - 公布日： 2019-06-28 - 主分类号： C04B35/593 文献下载
摘要：本发明属于非氧化物基陶瓷领域，公开了一种硼化物增强增韧氮化硅陶瓷及其制备方法。该氮化硅陶瓷是将α‑Si₃N₄粉和烧结助剂MgO‑Re₂O₃、MB进行高能剪切混合处理后得到α‑Si₃N₄‑MgO‑Re₂O₃‑MB的混合粉体，将混合粉体在氩气气氛下，升温至1450～1550℃并保温，保温过程轴向加压为10～50MPa，经热压烧结制得。本发明采用低温热压烧结，通过向氮化硅陶瓷中引入MB粉并结合高能剪切混合处理方式，在保证高硬度的前提下，提高了其抗弯强度和断裂韧性。该陶瓷的相对密度为97～100％，硬度为19～25GPa，断裂韧性为5～10MPa·m^1/2，抗弯强度为500～1000MPa。
氮化硅陶瓷断裂韧性混合粉体剪切混合硼化物抗弯增韧制备保温过程处理方式低温热压非氧化物热压烧结烧结助剂陶瓷领域轴向加压氩气气氛烧结高硬度保温陶瓷引入保证

[发明专利]一种高性能多孔ZrB₂陶瓷及其制备方法和应用-CN201811397598.7在审
发明人：郭伟明;刘秋宇;魏万鑫;林华泰 -专利权人：广东工业大学
申请日： 2018-11-22 - 公布日： 2019-03-01 - 主分类号： C04B38/00 文献下载
摘要：本发明属于超高温陶瓷技术领域，公开了一种高性能多孔ZrB₂陶瓷及其制备方法和应用，所述多孔ZrB₂陶瓷是将粘结剂PVB加入到ZrB₂粉体中，经搅拌、球磨、喷雾造粒后，将得到的ZrB₂造粒空心球加入烧结助剂，加入溶剂进行湿混后，经烘干得混合粉体，将混合粉体经冷等静压压成小块，在真空条件下排胶，然后在1atm氩气条件下，升温至1800～2000℃无压烧结，再降温至1100～1300℃制得。本发明制得的多孔ZrB₂陶瓷的孔隙率为35％～40％，孔径为1～2μm，抗弯强度为426～494MPa，断裂韧性为3.2～4MPa·m^1/2，可以应用在航空、机械或能源领域中。
陶瓷制备方法和应用混合粉体超高温陶瓷氩气断裂韧性冷等静压能源领域喷雾造粒烧结助剂无压烧结真空条件空心球孔隙率粘结剂溶剂烘干粉体抗弯排胶球磨湿混小块造粒航空应用

[发明专利]一种具有高硬、高韧性能的氮化硅陶瓷及其制备方法和应用-CN201811159551.7在审
发明人：郭伟明;魏万鑫;于俊杰;林华泰 -专利权人：广东工业大学
申请日： 2018-09-30 - 公布日： 2019-02-22 - 主分类号： C04B35/584 文献下载
摘要：本发明属于陶瓷材料技术领域，公开了一种具有高硬、高韧性能的氮化硅陶瓷及其制备方法和应用，所述氮化硅陶瓷是将Si₃N₄粉和烧结助剂MgO和CeO₂混合，加入溶剂以Si₃N₄球为介质进行球磨，干燥后得到Si₃N₄‑MgO‑CeO₂的混合粉体；将上述混合粉体在1atm的保护气氛下，通过热压烧结，先升温Ⅰ至1000～1200℃，再升温Ⅱ至1200～1600℃保温，保温过程轴向压为10～50MPa制得。本发明Si₃N₄陶瓷的晶粒尺寸较小，硬度较高；通过加入低温烧结助剂在保证高硬度的前提下其断裂韧性又得到提高，其耐磨性及切削性能较好，可用于制备高性能Si₃N₄陶瓷的切削刀具。
氮化硅陶瓷制备方法和应用混合粉体高韧性低温烧结助剂制备高性能耐磨性晶粒保温过程断裂韧性切削刀具切削性能热压烧结烧结助剂陶瓷材料高硬度再升温溶剂可用球磨轴向保温保证

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