高温下蛇纹石自修复机制及实验研究

"蛇纹石自修复机理及实验验证，齐效文，范兵利，本文通过以蛇纹石粉体和热处理后的蛇纹石粉体分别作为自修复添加剂，在高温下进行摩擦磨损实验，发现上述添加剂均在磨损表面形成自修复层，经SEM和EDAX观察，自修复层的形态和成分一致。" 本文主要探讨的是蛇纹石作为一种自修复添加剂在金属磨损修复中的应用和作用机理。蛇纹石，一种硅酸盐矿物，被证明在高温环境下能有效改善金属部件的摩擦磨损性能。作者通过实验发现，无论是原始的蛇纹石粉体还是经过热处理的蛇纹石粉体，当添加到摩擦材料中后，都能在磨损表面形成一层自修复层。 在摩擦磨损实验中，使用了MMU-5G屏显式材料端面高温摩擦磨损试验机，该设备可以模拟实际工况，测试在高温条件下的摩擦磨损行为。实验结果显示，自修复层的形成得益于蛇纹石与基体材料之间的化学反应，尤其是硅酸镁与金属间的交互作用。这一过程可以理解为，蛇纹石中的硅酸镁在高温下与金属表面发生反应，生成一种陶瓷保护层，该层具有优异的耐磨性能，能够减少金属表面的直接接触，从而降低摩擦系数，提高表面硬度和光洁度。 通过对磨损表面进行扫描电子显微镜（SEM）和能量色散X射线光谱分析（EDAX），研究人员观察并分析了自修复层的微观结构和组成，发现其形态和成分在两种不同类型的蛇纹石添加剂中是一致的。这表明，无论蛇纹石是否经过热处理，其自修复能力基本保持不变，热处理可能仅影响了蛇纹石的活性或者反应速度。 自修复技术在金属磨损修复领域的应用具有重大意义，因为它允许在设备不解体的情况下完成修复过程，显著延长设备寿命。尽管如此，当前对于自修复剂如何在摩擦表面进行物理或化学变化以及自修复反应的具体机理理解尚不充分。本文的研究为此提供了一定的实验证据，但未来仍需更深入的研究来揭示自修复过程的详细机制。 关键词：蛇纹石；自修复；热处理；机理 该研究对金属磨损自修复技术的发展提供了新的视角，尤其是在理解和优化蛇纹石作为自修复添加剂的作用方面。通过进一步的研究，这些发现可能为开发更高效、更适应各种工况的自修复材料奠定基础。同时，也提醒了科研工作者关注自修复剂与基体材料之间的化学相互作用，这对于提升机械设备的可靠性和耐久性至关重要。