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微孔高温自补偿润滑复合材料是将熔融复合固体润滑剂真空压力下熔浸到微孔基体中而制备的一种新型的自润滑复合材料。在高温环境下工作时,储存于其孔隙内的固体润滑剂因摩擦热-应力作用析出到摩擦界面形成润滑膜,从而实现自润滑功能。其摩擦学特性取决于复合固体润滑剂的析出量及组分组成。因此,建立热-力耦合驱动模型,研究固体润滑剂析出机制及成膜机理,对于微孔高温自补偿润滑复合材料的设计制备具有重要意义。基于多孔介质球粒装填理论和高温自补偿润滑材料微孔结构特征,建立胞体结构模型;针对摩擦过程中的热力耦合问题,对胞体模型温度场和应力场计算;针对润滑剂析出的驱动力,利用热弹性力学理论建立热力耦合驱动模型,并对环境温度、摩擦热、摩擦力等影响因素分析。利用ANSYS Workbench完成熔渗型高温自补偿润滑材料的瞬态热分析和热力耦合分析,得到摩擦过程中温度场、应力场分布变化规律及相关原因,分析润滑剂和基体的温度、应力、应变的变化趋势,探讨不同影响因素(加热温度、摩擦热、孔变形挤压力)对润滑剂驱动力的影响。仿真结果表明:加热温度对驱动力具有增益效果,持续加热后需考虑摩擦热的影响;相对加热温度,摩擦热对润滑剂的驱动力具有显著的促进作用,而孔变形产生的挤压应力影响较小;润滑剂在加热温度、摩擦热-应力及变形挤压的共同作用下析出到摩擦界面。基于润滑体与基体材料的匹配性和互溶性,通过润湿试验,结合经验公式分析,对固体润滑剂进行了组分设计,其最佳配比为:Pb65Sn35+12~18%Ag+0.2~0.3%RE(Y2O3);采用高频电磁感应熔浸工艺实现了基体与润滑剂的熔渗复合,制备出了熔渗型M3/2/TiC系高温自润滑复合材料。在销盘式高温摩擦磨损试验机上考察了其摩擦磨损性能,利用扫描电子显微镜(SEM)、光电子能谱(EDXA)和X射线衍射仪(XRD)分析磨损表面成分、形貌和结构。结果表明:熔渗型高温自润滑复合材料在高温摩擦磨损过程中,润滑剂通过微孔通道析出至摩擦表面形成了一层含有Pb、Sn、Ag、RE等元素的固体润滑膜;在Pb65Sn35-12Ag润滑剂基础上添加0.25%RE,润滑性能相对提高;基于SEM表面形貌分析,探讨了高温自补偿润滑复合材料的成膜机理。