油润滑条件下有机物修饰纳米铜颗粒改善铁基摩擦副摩擦磨损的研究

在球盘式摩擦磨损试验机上考察了有机物修饰的纳米铜颗粒作为50CC润滑油添加剂的摩擦学性能;采用SEM和EDS分析了磨损表面形貌和表面膜元素组成。探讨了纳米铜颗粒的摩擦学作用机制：结果表明：有机物修饰的纳米铜颗粒作为添加剂能显著改善50CC润滑油的抗磨减摩性能,含0．05％纳米铜油样润滑下的摩擦因数与磨损量同基础油润滑下相比分别降低了27．6％与60％。分析后认为,纳米铜颗粒通过对摩擦表面进行修复及在摩擦表面成膜两种作用有效地改善了摩擦磨损性能。     

修饰ZnS纳米粒子的减摩抗磨性能研究

利用SRV摩擦磨损试验机考察了粒径约为4nm的二烷基二硫代磷酸（DDP）修饰ZnS纳米粒子作为润滑油添加剂的磨擦学性能，并采用XPS对其摩擦表面进行了研究。结果表明：添加修饰ZnS纳米粒子在摩擦过程中会发生摩擦化学反应，形成一层边界润滑膜，该膜可有效提高十四烷的减摩抗磨和承载能力。     

油酸修饰纳米粒子的摩擦学性能比较

利用化学法合成了表面为油酸所修饰的PbS、PbO和ZnS纳米粒子,由于无机纳米粒子表面有一层由油酸组成的长链有机化合物,使得所修饰的PbS、PbO和ZnS纳米粒子在基础油中有良好的分散性,能够作为润滑油添加剂。用四球摩擦磨损试验机分别考察了它们作为润滑油添加剂的摩擦学行为,结果表明,无机纳米核的化学组成、大小,以及摩擦过程中所形成边界润滑膜的成膜机制对油酸修饰纳米粒子作为润滑油添加剂的摩擦学性能影响不大,所合成的油酸修饰PbS、PbO和ZnS纳米粒子作为润滑油添加剂都能够明显提高基础油的减摩抗磨性能。     

油酸修饰PbS纳米粒子的摩擦学性能剖析

合成了基础油中分散性良好的油酸（OA）修饰PbS纳米粒子，并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行为，结果表明，OA修饰PbS纳米粒子在较低的添加浓度下就具有良好的减摩和抗磨效果，未修饰PbS纳米粒子作为润滑油添加剂时有一定的减磨作用，而修饰剂油酸则具有一定的抗磨性能。     

石墨烯/纳米铜复合润滑油添加剂摩擦学性能研究

采用改进的Hummers方法制备石墨烯,并采用纳米激光粒度仪和X射线衍射仪对其进行表征。使用油酸和十八胺对纳米铜和石墨烯进行表面修饰,以改善其在润滑油中的分散稳定性;通过四球实验及缸套-活塞环变载荷摩擦磨损实验,评价石墨烯和纳米铜复合添加剂在润滑油中的减摩抗磨特性。采用金相显微镜和扫描电镜（SEM）观察试样磨损表面形貌,分析石墨烯和纳米铜复合添加剂的减摩抗磨机制。结果表明,石墨烯/纳米铜复合添加剂的加入使润滑油具有更加优异的抗磨减摩性能,且优于单一纳米铜或石墨烯添加剂;在摩擦过程中,石墨烯和纳米铜对摩擦副表面的凹槽和划痕进行了填充,使得磨损表面珩磨纹更加细密;同时,复合添加剂在摩擦过程中在摩擦表面形成了含有铜元素和碳元素的薄膜,起到了自修复作用。     

修饰剂对ZnS纳米粒子摩擦学性能的影响研究

合成了粒径约为3nm的二-十六烷基二硫代磷酸（DDP）修饰ZnS纳米粒子和油酸（OA）修饰ZnS纳米粒子,并分别用四球摩擦磨损试验机考察了它们作为润滑油添加剂的摩擦学行为。结果表明,二者都能起到良好的抗磨效果,油酸修饰ZnS纳米粒子作为润滑油添加剂能够明显降低摩擦因数,而DDP修饰ZnS纳米粒子反而使摩擦因数略有升高。     

油酸修饰纳米铜粉的摩擦学性能研究

采用了液相还原修饰法,在溶液中直接合成了油酸表面修饰的纳米Cu微粒。在四球摩擦擦损试验机上考察了其作为润滑油添加剂在45#变压器油中的摩擦学性能。结果表明:制备的纳米Cu微粒粒径在20~50 nm之间,且分布均匀;较低载荷下,纳米Cu微粒对油品的润滑性能没有影响,当载荷达到600 N以上时,其抗磨减摩性能有显著的提高。XPS分析表明,较高载荷下的摩擦表面形成了单质铜和油酸的沉积膜,正是这层沉积膜的作用使得纳米Cu微粒具有优异的抗磨减摩性能。     

粒径对油溶性Cu纳米颗粒抗磨性能的影响

用两相法合成了表面为双正十二烷氧基二硫代磷酸(DDP)修饰的Cu纳米颗粒,通过改变反应物的添加比例有效控制了Cu纳米颗粒的粒径,并利用四球摩擦磨损试验机考察了DDP修饰Cu纳米颗粒作为润滑油添加剂的抗磨性能。结果表明,所制备的Cu纳米颗粒粒径越小,其作为润滑油添加剂的抗磨性能越好。     

修饰剂对PbO纳米粒子摩擦学性能的影响

用化学方法分别合成了表面为二-十六烷基二硫代磷酸（DDP）单分子层修饰的PbO纳米粒子和油酸（OA）单分子层修饰的PbO纳米粒子,用透射电子显微镜（TEM）表征了它们的形貌,并用四球摩擦磨损试验机比较了它们作为润滑油添加剂的摩擦学行为.结果表明,两种PbO纳米粒子的平均粒径都约为5 nm,且都能起到良好的抗磨效果,由于修饰剂的影响,油酸修饰PbO纳米粒子作为润滑油添加剂能够明显降低摩擦因数,而DDP修饰PbO纳米粒子却不能降低基础油的摩擦因数.     

添加油酸修饰的纳米Fe3 O4粒子润滑油的摩擦学性能研究

利用化学共沉淀法制备了平均粒径为10nm、油酸表面修饰的Fe3O4粒子，并对其作为润滑油添加剂的摩擦学性能进行了研究。试验结果表明，添加油酸修饰的纳米Fe3O4粒子的润滑油表现出了较好的抗磨减摩性能，但是，纳米粒子的添加量有一最佳值。与基础油相比，添加纳米Fe3O4粒子润滑油的摩擦因数最大降低了26％，磨损量降低了28％。在摩擦磨损过程中，添加纳米Fe3O4粒子润滑油的摩擦力矩的变化表现出了时间效应。添加纳米Fe3O4粒子润滑油摩擦磨损后的磨痕表面比基础油摩擦磨损后的磨痕表面光滑，可以推测，纳米Fe3O4粒子对摩擦表面的抛光作用提高了润滑油的摩擦学性能。     

The Preparation and Tribological Investigation of Ni–P Amorphous Alloy Nanoparticles

Amorphous Ni–P alloy nanoparticles were synthesized by chemical reduction of nickel acetate in water reacted with sodium hypophosphite under stirring. The nanoparticles were characterized by powder X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Results of XRD and TEM showed that nanoparticles have an average diameter 100 nm. And XPS analysis indicated that part of the surface of Ni–P amorphous alloy nanoparticles was oxidized. The tribological properties of the prepared Ni–P nanoparticles as an additive in lithium grease were evaluated with a four-ball friction and wear tester. The worn surfaces of the lubricated GCr15 steel were analyzed by means of XPS and scanning electron microscopy (SEM). The lubricating mechanisms were discussed on the basis of XPS and SEM analyses of the worn steel surfaces. The results show that these nanoparticles as a grease additive can effectively enhance the friction-reduction and antiwear ability of lithium grease. Tribochemical reactions were involved for steel–steel frictional pair lubricated with the lithium grease containing amorphous Ni–P alloy nanoparticles, with the formation of a boundary lubricating and protecting film composed of additives of lithium grease and tribochemical reaction products (iron phosphate, iron oxides, nickel oxide, nickel, etc.) of the lubricants. This contributes to improve the tribological properties of the lithium grease.     

豆油脂肪酸修饰二氧化钛纳米微粒的摩擦学性能研究

采用表面修饰化学法制备了豆油脂肪酸修饰的二氧化钛纳米微粒,对所制备的纳米微粒通过红外光谱进行了结构表征。将二氧化钛纳米微粒作为润滑油添加剂,加入液体石蜡中,利用四球试验机考察其摩擦学性能。试验结果表明,有机基团修饰的二氧化钛纳米微粒具有优良的分散性,可提高液体石蜡的抗磨性和承载能力;加有表面修饰的二氧化钛纳米微粒的液体石蜡磨斑直径减少了39%,承载能力能够提高1倍以上。     

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。     

Comparison of boundary lubrication films formed under four‐ball friction test conditions with different AW/EP Additives‐an X‐ray photoelectron spectroscopy study

The antiwear and extreme‐pressure properties of six different types of additive (molybdenum dialkyldithiophosphate, dibenzyl disulphide, molybdenum dialkyldithiocarbamate, zinc dialkyldithiophosphate, chlorinated paraffin wax, and triaryl phosphate) were evaluated by standard four‐ball friction and wear tests. This was followed by scanning electron microscopy (SEM), X‐ray photoelectron spectroscopy (XPS), and X‐ray photoelectron imaging (XPI) analyses of the worn surfaces to determine the structure of the boundary lubrication film and the mechanism of the tribochemical reaction occurring during the friction process. The presence of the additives in the base oil significantly increased the weld load and drastically reduced the wear‐scar diameter, suggesting antiwear and extreme‐pressure properties of the additives. The enhanced antiwear and loadcarrying capacity of the additive‐containing oils was attributed to the formation of a complex boundary lubrication film formed between the surfaces during the friction process as a result of the tribochemical reaction. The antiwear and extreme‐pressure properties of the additives were explained based on the XPS data. The studies indicated that the lubricating properties of the additives depend on their chemical nature and reactivity with metal surfaces.