水溶性噻二唑二聚体衍生物的摩擦学性能研究

合成一种新型噻二唑二聚体衍生物,用红外光谱仪对其结构进行表征,采用四球摩擦磨损试验机考察其在蒸馏水中的摩擦学性能。结果表明:添加剂在水中具有优良的承载能力和极压性能,并在一定程度上改善水的抗磨减摩性能;该添加剂具有很好的抑制铜片腐蚀的性能,是一种环境友好型的多功能润滑添加剂。     

全合成切削液的制备及极压剂与防锈剂的协同效应研究

制备一种水基全合成切削液,考察新型有机钼、有机硼极压剂与三乙醇胺硼酸酯防锈剂的协同作用。利用四球摩擦磨损试验机研究切削液的摩擦学性能;采用一级灰口铸铁进行单片、叠片防锈试验,考察全合成切削液的防锈性能;用激光共聚焦显微镜观察试件表面形貌并测量工件的表面粗糙度,研究极压剂对工件表面质量的影响。结果表明:2种极压剂有协同增效的作用,使用复合极压剂后,极压润滑系数(最大无卡咬载荷与摩擦因数的比值)增大,改善加工工件的表面质量;有机硼极压剂和三乙醇胺硼酸酯防锈剂共同作用可增强切削液的防锈作用;当切削液中添加复合极压剂与防锈剂时,与含有单一添加剂的切削液相比,其极压性能与防锈性能均有提高,表明防锈剂和极压剂在切削液中具有协同作用。     

水溶性改性抗磨剂ZnDDP-EO的合成及性能研究

合成了一种水溶性改性抗磨剂壬基酚聚氧乙烯醚磷酸锌配合物(ZnDDP-EO),并对其中间体壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯的合成条件进行了探讨,得出了较佳的合成工艺条件,即:原料摩尔比(OP-10∶P2O5)为(2.0~2.5)∶1.0,反应温度为100℃,反应时间为4~5 h。利用四球试验机考察了水溶性抗磨剂在水中的润滑性能。结果表明,该剂在水中具有优良的承载能力和抗磨减摩性能。Auger电子能谱(AES)的分析显示出该剂的抗磨性能与摩擦表面中存在锌、磷等活性元素有关。     

猪血清在水溶性聚醚和水中的摩擦学性能研究

通过四球试验机考察了猪血清在水溶性聚醚(PAGs)和水中的抗磨性能与极压性能,结果表明:血清在水溶性聚醚和水中具有优良的抗磨和减摩性能.其润滑作用机制可能是由于猪血清蛋白质中含有碳、氧、氮、硫、磷等功能元素,在血清蛋白存在的条件下,摩擦过程中与钢球表面发生了摩擦化学和胶体化学反应生成了特质承载膜.     

水溶性稠化剂的流变性及成膜性能试验研究

水溶性稠化剂的成膜能力是衡量其润滑性能的一个重要指标,为研究水溶性稠化剂的成膜性能,选用水溶性稠化剂聚氧乙烯(PEO)作为试验材料,利用流变仪在不同温度对不同质量分数的PEO水溶液进行流变性试验,再利用自制的点接触弹流润滑实验台对不同质量分数的PEO水溶液成膜性能进行研究。结果表明:PEO水溶液呈现剪切变稀的非牛顿流体特性,随着PEO质量分数的增加,PEO水溶液的非牛顿性增强;PEO水溶液在卷吸速度较高时的润滑行为符合弹流润滑规律,而在较低卷吸速度时的润滑行为符合薄膜润滑规律;不同质量分数的PEO水溶液其薄膜润滑转变为弹流润滑的临界速度不同,PEO质量分数越高,其临界速度越高;对于相同质量分数的PEO水溶液,载荷越大,其膜厚越小;在同一载荷下,水溶液中PEO质量分数越大,润滑膜中心膜厚越大。     

一种水溶性润滑添加剂的制备及其摩擦学性能研究

合成一种水溶性润滑添加剂辛基酚聚氧乙烯醚单硫代磷酸酯化合物TPD,利用四球试验机和SRV-IV摩擦磨损试验机考察其在水-乙二醇基础液中的润滑性能。结果表明,含该化合物的水基润滑剂具有优良的承载能力和抗磨性能且在水中具有优异的稳定性;XPS电子能谱分析显示,该水溶性化合物在摩擦过程中生成了富含磷酸铁、硫酸亚铁、硫酸铁以及FeS、FeS2和一些含硫、氮小分子有机物组成的边界润滑膜,从而起到了良好的抗磨减摩作用。     

全氟羧酸自组装分子润滑膜的纳米摩擦学性能的研究

采用气相沉积的方法在铝表面制备了不同碳链长度的全氟羧酸自组装膜。考察了全氟羧酸自组装膜的接触角、膜厚、粘着和微摩擦等表面性质。对相对湿度和温度等环境因素对全氟羧酸自组装膜的纳米摩擦学性能的影响进行了研究。探讨了在环境因素影响下的减摩抗粘着机制。结果表明:自组装膜具有显著的抗粘着效果;随着相对湿度的增加,针尖与样品的粘着力增加,随着温度的增加,针尖与样品粘着力降低,并趋于稳定值;全氟羧酸自组装单层膜能显著降低表面的摩擦力,起到良好的减摩效果,且随烷基链越长,减摩效果越好。     

含硫磷的水溶性三嗪添加剂对硬质合金的摩擦学性能研究

合成一种水溶性润滑添加剂2,4-双-(二乙醇胺基)-6-(O,O'-二乙醇胺基二硫代磷酸酯)-S-基-1,3,5-均三嗪化合物(DDT),利用四球摩擦试验机考察其在水-乙二醇基础液中对YG8硬质合金钢球的润滑性能。结果表明:该化合物作为水基润滑添加剂可使水-乙二醇基础液的极压值提高了近5倍,并且可使硬质合金钢球磨斑直径和磨痕明显减小,表现出优异的抗磨减摩性能;通过SEM和EDS分析,可推测该水溶性化合物在摩擦过程中可能发生化学反应生成了磷酸钨、二硫化钨等化学膜,也可能生成一些含S、N小分子有机物组成的边界润滑膜,从而起到了良好的抗磨减摩作用。     

以聚亚烷基二醇为润滑剂的全合成切削液性能研究

切削液是机械切削加工过程中非常重要的配套材料,近年来,切削液行业呈现出由油基切削液向水基切削液转变的趋势,环境友好型水基切削液成为切削液发展的一个重要方向。聚亚烷基二醇由于其优异的润滑性能和低毒作为水基切削液的润滑剂具有很广阔的发展前景。以聚亚烷基二醇为润滑剂配制了3种全合成切削液,并根据国标GB/T6144—2010对其性能进行评价,进行了切削试验,验证其加工性能。     

科莱恩与梅赛德斯-奔驰合作醇油引擎测试 见证可再生燃料的卓越性能

2017年2月14日,科莱恩联手梅赛德斯-奔驰和享誉全球的HCS Group品牌——Haltemann Carless,     

切削液防锈剂的研究

以硼酸酯、取代苯甲酸乙醇胺盐、葡萄糖酸钠三者为混合防锈剂应用于切削液中，其中硼酸酯和取代苯甲酸乙醇胺盐有明显的协同效应。实际配方中硼酸酯、取代苯甲酸乙醇胺盐、葡萄糖酸钠的含量分别为10％、6％和1％。所得切削液有较好的防锈性能，使用寿命长，适合于多种金属材料的多种加工工艺。     

月桂酸无规共聚醚水溶液减摩抗磨性能试验研究

配制不同质量分数的月桂酸无规共聚醚(Lauric acid random copolyether,LPE)水溶液,使用摩擦磨损试验仪进行钢/铝和钢/钢摩擦副下的减摩抗磨性能试验.分别研究质量分数、载荷和试样表面粗糙度对LPE水溶液减摩抗磨性能的影响,并用三维共聚焦表面形貌仪和能量色散光谱仪分析试样磨痕的表面形貌变化.结果表明,在质量分数为0.5％的LPE水溶液润滑下,其减摩幅度相比纯水润滑已超过65％,LPE水溶液的减摩性能随着质量分数和载荷的增加而提高,随着试样表面粗糙度的改善也得到相应提高.试样磨痕浅而工整,抗磨性能良好.分析原因是LPE水溶液中的极性基团吸附在金属表面而形成了致密的化学吸附膜或物理吸附膜,从而隔离金属摩擦表面而起到了有效的减摩抗磨效果,其中的极性分子具有饱和吸附量,低浓度下就表现出了较好的减摩抗磨性能,获得良好的工业应用.     

Gyroid结构力学性能及数值收敛性研究

为了更好地揭示三周期极小曲面（TPMS）结构设计与力学性能参数之间的对应关系,研究了螺旋二十四面体Gyroid结构（GCS）不同网格参数的数值收敛性和不同排列方式的力学性能。设计了体积分数和胞元尺寸固定的GCS试件;基于单元参数变化的体素化模型,使用有限元方法对GCS进行收敛性分析;通过试件拉伸试验验证了仿真的正确性;最后以拉伸和弯曲工况研究了GCS在不同排列形式时的力学性能差异。研究结果表明：仿真分析与试验之间的抗拉强度、极限载荷误差在1.5%以内;基于体素化方法,调整雅可比参数值可显著降低收敛时的单元数量。对变厚度GCS力学性能做了定量分析,拉伸工况中,针对4×4×4结构,其等效弹性模量沿厚度方向变化最大可达14.41%;弯曲工况中,针对20×4×4结构,等效弹性模量最大差距为21.25%。     

季戊四醇油酸丙烯酸混合酯的合成及性能研究

以季戊四醇、丙烯酸、油酸为原料通过两步法合成一系列黏度可控的混合酯,利用红外光谱表征混合酯的化学结构,考察混合酯的黏温性能、摩擦磨损性能、热稳定性、挥发损失和铜片腐蚀性能。研究结果表明:所合成的混合酯黏度范围宽,40℃时的黏度在73~483 mm2/s之间,黏度指数约180,倾点在-36~-20℃之间;混合酯的分解温度超过400℃,挥发损失低,铜片腐蚀轻微,是一类性能优良的合成酯类油。     

环氧脂肪酸丁酯的合成及其摩擦学性能研究

以菜籽油和正丁醇为原料,采用酯交换法合成了脂肪酸丁酯,再通过环氧化合成了环氧脂肪酸丁酯;测定了合成的环氧脂肪酸丁酯的流变学性能和摩擦学性能。结果表明,脂肪酸丁酯的最佳反应条件为:丁醇与菜籽油比为3∶1,反应温度为115~120℃,反应时间为4 h,催化剂用量为油重的0.15%;环氧脂肪酸丁酯的流变学性能、抗氧化能力和摩擦学性能均优于菜籽油,可作为润滑基础油。     

有机稀土添加剂及在加氢基础油中的摩擦学性能

用四球试验机评价了二烷基二硫代氨基甲酸稀土(La和ce)和环烷酸稀土(La和Ce)在加氢基础油中的摩擦学特性.结果表明,有机稀土添加剂具有优良的抗磨和减摩性能及高的承载能力,与其他添加剂复配具有良好的协同效应.基于AES分析探讨了有机稀土添加剂的作用机制,发现有机稀土化合物在摩擦副表面形成复杂的化学反应膜,呈现出优良的摩擦学特性.     

碳纳米管/聚乳酸复合材料的制备与性能

用熔融共混的方法制备了碳纳米管(CNTs)/聚乳酸(PLA)复合材料,观察了其球晶形貌和断面形貌,并研究了不同配比的CNTs/PLA复合材料的结晶性能和水解性能。结果表明:CNTs可以作为异相成核剂提高PLA的结晶速率和结晶度,CNTs质量分数为1%时,复合材料的结晶度达到44.9%,CNTs能够在基体中均匀分散;CNTs质量分数小于1%时,断面呈中间层破形貌;随CNTs含量增多,复合材料的球晶直径变大;CNTs能降低PLA的水解速率。     

高速电主轴动态及热特性研究

以高速加工中心用电主轴为研究对象,对其动态特性进行了仿真分析,得到其低阶频率和振型,为电主轴的稳定性研究提供了理论依据。同时,分析了转速、切削力和润滑方式等因素对电主轴温度的影响。     

不同极性基团表面修饰剂对纳米氟化镧摩擦学性能的影响

以不同极性基团的十八酸二乙醇胺、双β羟乙基十八胺及二辛基二硫代磷酸二乙醇胺为表面修饰剂,在醇-水体系中制备了3种纳米氟化镧粒子,通过透射电镜（TEM）及热重仪（TG）研究了纳米氟化镧粒子的形貌及表面修饰情况,采用离心沉降法考察了纳米粒子在基础油中的分散稳定性,用四球机考察了它们的摩擦学性能,最后采用扫描电子显微镜（SEM）和俄歇电子能谱仪（AES）分析了磨痕表面。结果表明：二烷基二硫代磷酸胺盐修饰的纳米粒子粒径更小,更均匀。表面修饰剂极性基团同无机纳米核强的化学作用且极性基团具有多长侧链更有利于纳米粒子在基础油中分散稳定。含牺牲性润滑元素硫和磷的表面修饰剂纳米粒子因极压膜的生成而有更好的极压抗磨性能。表面修饰剂的亲油链越长越有利于发挥纳米粒子的减摩作用。     

轻质点阵结构的参数化建模及力学性能研究

针对点阵材料结构设计困难的问题,建立了由长方体空间衍生的胞元结构数学模型,并构建了胞元结构和试件的参数化模型及力学性能研究系统。对5种典型胞元构成的试件通过改变胞元尺寸大小及数量或支柱截面半径,使其具有相同几何形状、外形尺寸以及质量;采用有限元法分析试件分别受到拉伸/压缩、弯曲、扭转载荷及模态的力学性能。通过研究得到胞元结构试件力学性能的数据,提出在各种载荷下点阵材料的设计方法,并通过实例验证该方法的正确性及可靠性。