复合纳米粒子作为润滑油添加剂的摩擦学性能

研究了复合纳米粒子作为添加剂对润滑油摩擦学性能的影响.将改性纳米CaCO3和纳米Zn按一定质量分数进行复配后,加入到液体石蜡中,采用摩擦磨损试验机考察了其摩擦学性能;并采用正交试验方法分析了2种纳米粒子的最佳配比和最佳添加量.结果表明,复合纳米粒子综合了CaCO3和Zn 2种纳米粒子的性能,作为润滑油添加剂,比单一的纳米CaCO3和纳米Zn添加剂有更好的抗磨减摩性能;在本文试验条件下,纳米CaCO3和纳米Zn的质量比为1∶1,总质量分数为0.6%时,配制的润滑油具有更好的抗磨减摩性能.     

油胺修饰镍纳米粒子在锂基脂中的摩擦学性能*

为提高镍纳米粒子作为润滑脂添加剂的减摩和抗磨能力,采用油胺对其进行修饰以减少团聚,通过SEM、FT-IR和XRD对OA-Ni的微观形态和结构进行了表征,利用四球摩擦试验机和TE77往复摩擦试验机考察表面修饰的镍纳米粒子(OA-Ni)对锂基润滑脂摩擦学性能的影响,并探讨其在润滑脂中的减摩抗磨机制。结果表明:制备的油胺修饰镍纳米粒子呈不规则的圆片状,粒径约为100 nm,在润滑脂中有良好的分散性;经油胺表面改性的镍纳米粒子能有效改善锂基脂的摩擦学性能,抗磨和减摩性能分别提升了36.6%和15%。磨损表面分析结果表明,在摩擦过程中油胺修饰的镍纳米粒子在摩擦表面形成了主要成分为Fe2O3、 Fe3O4、NiO、Ni2O3等金属氧化物的摩擦化学膜,提高了锂基脂的摩擦学性能。     

W/O微乳液法制备表面修饰纳米氟化镧润滑油添加剂

采用聚异丁烯丁二酰亚胺T152/S-80复合表面活性剂(w(Span80)∶w(Tween20)=2∶3(质量比))/异丁醇/500SN基础油/氟化铵水溶液W/O微乳液体系构建微反应器,通过原位表面修饰制备了含纳米LaF3粒子的液体润滑油添加剂,同时,采用洗涤法制备了干粉纳米LaF3。采用X-射线衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)分析了纳米LaF3粒子的结构和形貌。分别将液体添加剂和干粉加入基础油中,采用离心沉降法考察了不同后续分离方法得到的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)观察了磨斑表面形貌。结果表明:所构建的微反应器制备的颗粒状纳米LaF3平均粒径在10~15 nm之间;纳米粒子在基础油中的分散稳定性对其摩擦学性能影响很大,液体添加剂中的纳米粒子在基础油中的分散稳定性和摩擦学性能大大高于干粉粒子;液体添加剂中的表面活性剂不仅有利于纳米粒子在基础油中的稳定分散而且有减摩作用。     

纳米二氧化铈润滑油添加剂的摩擦学特性

用适当的表面活性剂对纳米二氧化铈粒子进行表面改性处理,采用透射电镜(TEM)和X-射线衍射法(XRD)观察与测量纳米二氧化铈粒子的形貌、结构和平均直径。将改性后的纳米二氧化铈粒子作为润滑油添加剂,采用四球摩擦磨损试验机测定添加纳米二氧化铈粒子的润滑油的摩擦学性能。利用扫描电镜(SEM)观察磨斑表面形貌以及纳米二氧化铈粒子在摩擦表面的形态等,并探讨了纳米二氧化铈粒子具有优良摩擦学性能的机制。结果表明,经表面改性的纳米二氧化铈在润滑油中具有良好的分散、稳定性;纳米二氧化铈粒子的添加量为0.6%(质量分数)左右时,润滑油在室温与较高温度下均具有优良的减摩、抗磨作用。     

水溶性LaF3纳米颗粒的制备及其摩擦学行为研究

以柠檬酸为修饰剂在水溶液中合成表面修饰LaF3纳米微粒,通过X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、热重分析(TG-DTA)、激光粒度分布仪、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)等测试手段对其结构和形貌进行表征;采用四球摩擦磨损试验机考察LaF3纳米微粒作为添加剂时的摩擦学行为;采用X射线光电子能谱仪(XPS)分析钢球磨损表面的元素组成。结果表明,柠檬酸修饰的LaF3纳米微粒,平均粒径约为4 nm;LaF3纳米微粒在水中的分散性良好,作为水基添加剂,在摩擦过程中可在钢摩擦副表面的形成由Fe2O3、La2O3等为主要组成部分的边界润滑膜,因此表现出极好的抗磨减摩性能,具有很好的应用前景。     

纳米ZnS粒子作为润滑油添加剂摩擦学性能研究

采用均匀沉淀法制备了硬脂酸修饰的纳米ZnS粒子,用四球摩擦磨损试验机考察了其作为润滑油添加剂的摩擦学性能,并用扫描电子显微镜和X射线光电子能谱仪对磨斑进行了表面分析.结果表明:在一定添加量范围内,硬脂酸修饰的纳米ZnS粒子可明显改善基础油的摩擦学性能;在摩擦过程中,纳米ZnS粒子在摩擦表面的沉积和通过摩擦化学反应生成的化学反应膜,显著提高了基础油的抗磨减摩性能.     

含纳米CuO锂基润滑脂摩擦学性能研究

为改善锂基润滑脂摩擦学性能,制备不同添加量纳米CuO改性的锂基润滑脂。采用3H-2000PS2比表面及微孔分析仪对纳米CuO粒子进行表征,采用四球摩擦磨损试验机分析纳米CuO添加量对锂基润滑脂摩擦学性能的影响,采用扫描电镜(SEM)和三维形貌分析仪分析试验后钢球磨痕形貌。结果表明:纳米CuO质量分数为0.60%时锂基润滑脂具有最佳的抗磨减摩效果,摩擦因数和磨斑直径较基础脂分别降低24%和12%;一定添加量下,纳米CuO对磨损表面具有修复作用,含质量分数0.60%纳米氧化铜的润滑脂润滑时,磨损表面具有较低的表面粗糙度和较少的犁沟,表现出最佳的抗磨性能。     

环保型纳米润滑材料的研究

从环保角度,选择了两种纳米材料作为润滑油抗磨、极压添加剂。介绍了纳米材料的制备,根据亲水亲油平衡值(HLB)选择了合适的表面活性剂,并将其加入到含有单种或两种复合纳米粒子的润滑油中进行表面改性,采用四球摩擦磨损试验机测定含纳米粒子的润滑油的摩擦学性能。结果表明:含纳米粒子的润滑油具有良好的抗磨减摩性能,且含复合纳米粒子的润滑材料的抗磨减摩性能比单种纳米粒子的润滑材料的抗磨减摩性能好。这里还探讨了纳米润滑材料的抗磨减摩机理。     

两种纳米粒子组合物用作润滑油添加剂

选择了纳米碳酸钙和纳米稀土两种粒子组合物作为润滑油抗磨、极压添加荆，采用透射电子显微镜（TEM）分别检测了其粒径大小，采用四球摩擦磨损试验机测定了含组合纳米粒子的润滑油的摩擦学性能，采用X射线光电子能谱仪分析了磨损钢球表面化学组成。结果表明：含组合纳米粒子的润滑油具有良好的抗磨减摩效果，纳米碳酸钙、纳米稀土组合粒子的最佳的添加量为CaCO3Wt％：RE Wt％=1：1，总浓度为0．6％；大小粒子配合协同作用起到有效的抗磨、减摩效果。还探讨了组合纳米粒子润滑油的抗磨减摩机理。     

几种金属纳米粒子作润滑脂添加剂的试验研究

用Falex四球摩擦磨损试验机考察了镍、钴、铬、钼、铁-钴及铁-镍合金纳米粒子作为添加剂加入润滑脂的摩擦学行为。结果表明：添加纳米粒子的润滑剂均具有较好的减摩抗磨性能和较高的承载能力(PB值)，合金纳米粒子比金属单体纳米粒子的添加效果好，纳米粒子质量分数在3％左右时润滑脂具有较佳的摩擦学性能。     

几种氟化物薄膜材料的光学特性

为了进一步明确氟化薄膜材料在紫外(UV)-真空紫外(VUV)波段的光学常数,研究了真空紫外领域常用的基底材料和6种大带隙的氟化物薄膜材料的光学特性.分别在熔石英(JGS1)基底和氟化镁单晶基底上用热舟蒸发法以不同的沉积速率和不同的基底温度镀制了3种高折射率材料薄膜LaF3、NdF3、GdF3和3种低折射率材料薄膜MgF2、AlF3、Na3AlF6;在国家同步辐射真空紫外实验站测定了它们120～300 nm的透射光谱曲线,用商用lambda900光谱仪测量了它们190～500 nm的透射光谱曲线,两者相结合标定了透射率的准确值.用包络法和模拟退火相结合研究了它们在120～500 nm的折射率和消光系数,给出了6种氟化物材料的光谱色散曲线.结果显示,3种高折射率薄膜的折射率在157 nm处约为1.77～1.89,而3种低折射率薄膜的折射率在157 nm处约为1.44～1.48;研究表明,选用折射率相差较大的高、低折射率氟化物薄膜,可在膜系设计中组成高低折射率材料对,用于设计各种实用的薄膜器件.     

表面修饰剂的亲油链长度对纳米氟化镧摩擦学性能的影响

以亲油基链长度不同的十二酸二乙醇胺、十四酸二乙醇胺、十六酸二乙醇胺及十八酸二乙醇胺为表面修饰剂,在醇-水体系中制备了4种纳米氟化镧粒子,通过透射电镜（TEM）、红外光谱（FTIR）、热重仪（TG）研究了纳米氟化镧粒子的形貌及表面修饰情况,利用四球机研究了亲油链长度对纳米氟化镧粒子的摩擦学性能及对基础油感受性的影响。结果表明：随着表面修饰剂烷基链长度的增长,纳米LaF3粒子在基础油中摩擦学性能呈现出逐渐增强的趋势;亲油链越长,纳米粒子在液体石蜡中的摩擦学感受性比500SN基础油中更好。这主要是因为亲油基链的长度影响了纳米粒子的界面活性,而且同系有机酸皂类物质,亲油基碳链越长,其减摩作用也越好;基础油的性质影响了纳米粒子的界面活性。     

Humidity response properties of a potentiometric sensor using LaF3 thin film as the solid electrolyte

A thin-film type potentiometric sensor has been prepared by the implementation of electro-beam evaporation, rf magnetron sputtering methods, and micromachining processes. Sn film was deposited on n-Si/SiO(2) (400 nm) substrate. A deposited LaF(3) film was applied as solid electrolyte and sputtered Pt film was used as the sensing electrode. The patterns of the Pt and LaF(3) were realized by the micromachining processes. The LaF(3) film was characterized by scanning electron microscopy and energy dispersive x ray. Saturated aqueous solutions were used to achieve controlled humidity environments. When the sensor was exposed to humidity environments, the electromotive force (EMF) of the sensor was examined. It was found that the sensor varies with the relative humidity (RH). The stable response curve was presented and non-Nernst behavior between the average EMF values and RH may be shown.     

固体电解质SO2气体传感器件

以LaF3（掺杂5％CaF2）单晶为固体电解质，Na2SO3、Na2O为参比电极，含不同SO2浓度的空气为待测电极构成敏感浓差电池，对空气中SO2浓度进行测量。在不同温度下，采用电池两极电动势方法进行测量。实验发现，电池两极的电动势与SO2在空气中分压对数、体积分数成正比；电池的响应时间小于6s．从测量得到的阻抗谱图，发现LaF3（掺杂5％CaF2）单晶在常温下就具有较高的离子电导率，适于作为气体敏感浓差电池的固体电解质材料。     

熔制工艺因素对LaF744/449玻璃光吸收的影响

本工作探索了熔制气氛、熔制温度、熔制时间、降温速率以及退火温度等工艺因素对LaF744/449玻璃光吸收的影响,利用这些方法研究成功了光吸收小的LaF744/449光学玻璃。     

提高LaF3(Eu2+.Ca2+)晶体质量的几种途径

叙述了提高 La F3 ( Eu2 + .Ca2 + )晶体质量的三种方法 :防止原料在晶体生长过程中的水解 ,晶体的定向生长和掺入的 Eu3 +改为 Eu2 +。     

FunctionalizedNanoparticlesAssistedDesorptionElectrosprayIonizationforDeterminationofUltravioletAbsorbersinUrine

Functionalized nanoparticles assisted desorption electrospray ionization for analysis of ultraviolet absorbers in urine was developed. The electrospray was performed with high voltage on a laboratory-made screen-printed plate with silver or graphite. In this study, the ultraviolet absorbers including 3-(4-methylbenzylidene)-camphor (4-MBC), 2-ethyl-4-(dimethylamino)-benzoate(O-PABA) and 2-hydro- xy-4-(octyloxy)-benzophenone (BP-12) were extracted with iron oxide-coated silicon dioxide nanoparticles (SiO2@Fe3O4 NPs) as the affinity adsorbent. After extraction, the analytes were isolated from magnetic NPs with solvent. The extract or the magnetic NPs without desorption was dipped on the screen-printed to evaluate the effect on the ionization efficiency. From the results, the nanoparticles can enhance the intensity of the signal detected and short the analytical time. This technique demonstrates that the nanoparticles assisted desorption electrospray ionization offers a high specific and high throughput screening for trace analysis.     

添加剂在锂—钙基脂中的应用

锂基润滑脂中加入钙皂制成的锂一钙基脂,能保持锂基脂的性能,并降低成本,提高其抗水性.本文考察了几种添加剂一聚异丁烯、氟化镧、MCA、硫化氨基甲酸盐在锂一钙基脂中的应用效果.     

Preparation of Water-Soluble Lanthanum Fluoride Nanoparticles and Evaluation of their Tribological Properties

Water-soluble LaF₃ nanoparticles surface-capped by two kinds of dialkyl polyoxyethylene glycol thiophosphate ester (denoted as DTP-10 and DTP-20) were synthesized via a surface-modification method. The morphology and microstructure of resultant surface-modified LaF₃ nanoparticles (denoted as LaDTP-10 and LaDTP-20) were characterized by means of X-ray powder diffraction, transmission electron microscopy, and Fourier transform infrared spectrometry, and their thermal stability was examined by thermogravimetric analysis. Moreover, the tribological properties of as-synthesized LaF₃ nanoparticles as additives in distilled water were evaluated with a four-ball friction and wear tester, and the morphology of wear scar and the chemical states of some typical elements thereon were investigated by scanning electron microscopy and X-ray photoelectron spectroscopy. It has been found that as-prepared LaDTP-10 and LaDTP-20 nanoparticles have a size of 19.6 and 8.5 nm, respectively, and they have good dispensability in distilled water. Moreover, as-synthesized LaDTP-10 and LaDTP-20 nanoparticles as lubricant additives in distilled water exhibit good friction reducing, antiwear, and extreme pressure properties as well as high load-carrying capacity even at a concentration of 1 % (mass fraction). This is because LaF₃ nanoparticles can be deposited on sliding steel surfaces to afford a surface protective layer, and they may also tribochemically react with rubbing steel surfaces to generate a boundary lubricating film mainly composed of phosphate, sulfide, sulfate, La₂O₃, and LaF₃. Therefore, it is feasible for LaDTP-10 and LaDTP-20 nanoparticles to be used as water-soluble lubricant additives under harsh conditions.