不锈钢基笔头球座体表面润滑膜及其对书写性能的影响

不锈钢基笔头球座体表面润滑膜及其对书写性能的影响

论文摘要

为了改善笔头球座体表面耐磨性能,延长圆珠笔的使用寿命,采用扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪对易切削不锈钢线材制成的笔头球座体表面润滑膜进行表征,并通过圆珠笔书写润滑度测试仪和书写划圆仪对比球座体表面润滑膜在真空环境下被高温分解前后的书写效果。结果表明:圆珠笔笔头球座体表面存在一层约500 nm厚的润滑膜,该润滑膜是在切削油辅助下加工易切削不锈钢金属笔头时,通过化学吸附效应吸附于球座体表面的,主要由烃基羧酸或者烃基醇等亲水性物质构成;球珠和球座体之间是边界润滑状态,球座体表面润滑膜的存在降低了笔头的摩擦和磨损,与不含润滑膜的结果相比,其摩擦因数降低了32%,磨损量降低了77%;不含润滑膜的笔头制成的笔芯线迹呈现规律性色淡、出墨量持续降低,笔芯滑动600 m时因磨损较大完全失效,而含润滑膜的笔头制成的笔芯线迹饱满清晰,出墨量波动较小。润滑膜表面亲水性物质可以提高球座体与书写介质的润湿性,进而实现圆珠笔的长效润滑,降低球座体表面磨损。

论文目录

  • 1 试验部分
  •   1.1 试验材料
  •   1.2 试验样品处理及测试
  •   1.3 书写效果表征
  • 2 结果及分析
  •   2.1 基于XPS的表面润滑膜厚度及化学成分分析
  •     2.1.1 球座体表面润滑膜的厚度及元素组成分析
  •     2.1.2 润滑膜的物相组成分析
  •   2.2 基于SEM的球座体表面形貌分析
  •   2.3 笔头球珠-球座体摩擦副润滑状态分析
  •   2.4 表面润滑膜对笔头书写性能的影响研究
  •     2.4.1 线迹质量
  •     2.4.2 笔头的摩擦因数和磨损量
  •   2.5 表面润滑膜的润滑机制
  • 3 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 苏娟,杜慧玲,郭亨长

    关键词: 不锈钢,笔头,球座体,润滑膜,书写性能,摩擦磨损性能

    来源: 润滑与密封 2019年05期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

    专业: 轻工业手工业

    单位: 西安科技大学材料科学与工程学院,上海晨光文具股份有限公司,中国轻工业制笔工程技术重点实验室

    基金: 国家重点研发计划项目(2016YFB0302605),上海市科委“制笔工程技术研究中心”能力提升项目(17DZ2283600)

    分类号: TS951.14

    页码: 83-89+141

    总页数: 8

    文件大小: 2132K

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