油酸三（2-羟乙基）异氰尿酸磷酸酯对矿物润滑油生物降解性及摩擦学性能的影响

采用润滑剂生物降解快速测定仪和四球试验机研究了制备的油酸三（2-羟乙基）异氰尿酸磷酸酯（简称OHTP）对400 SN矿物基础油生物降性和摩擦学性能的影响,考察了其油溶性,并利用扫描电子显微镜（SEM）和X射线光电子能谱（XPS）分别分析了磨斑的表面形貌及元素的化学状态。试验结果表明：OHTP具有良好的油溶性,明显提高了基础油的生物降解性、极压性能和抗磨减摩性能;XPS的分析表明OHTP在摩擦表面形成了由吸附膜和摩擦化学反应产生的FePO4, Fe3(PO4)2, Fe2O3 及 Fe3O4的化学反应膜组成的复杂的边界润滑膜,从而提高了基础油的极压、抗磨和减摩等摩擦学性能。     

磁场对含与不含磷酸三甲酚酯润滑油摩擦学特性的影响

在四球摩擦磨损试验机的摩擦区域外置磁场,考察了有无磁场条件下150SN基础油和含磷酸三甲酚酯（TCP)润滑油的摩擦学特性,并用扫描电子显微镜（SEM)和X射线光电子能谱仪分析了磨斑表面形貌和典型元素的化学状态。摩擦学测试结果表明磁场增强了基础油和含TCP润滑油的抗磨性能,削弱了两者的减摩性能。磁场作用下磨斑表面的磨损程度更轻微,特别是经含TCP润滑油润滑后的磨斑。XPS表明含TCP润滑油中的磨斑表面生成了主要含有Fe2O3, Fe3O4 和 FePO4等化合物的摩擦化学反应膜。磁场中摩擦副亚表层中O和P元素的含量比无磁场环境中高,推测磁场对含TCP润滑油抗磨性能的增强作用和对减摩性能的削弱作用是因为磁场促进了TCP中O和P元素向摩擦副亚表层的扩散。     

电磁场作用下含三乙醇胺硼酸酯润滑油的摩擦学特性

使用改进后的四球摩擦磨损试验机,考察了添加三乙醇胺硼酸酯（TBE）抗磨添加剂的150SN基础油在电磁场作用下的摩擦磨损性能,使用扫描电子显微镜（SEM）观测钢球磨痕表面形貌,采用X射线光电子能谱仪（XPS）和X射线能谱仪（EDS）分析了磨斑表面典型元素的化学状态,并从电磁场的物理效应和化学效应两个方面对摩擦学机理进行了初步探讨。结果表明：在电磁场作用下,150SN基础油润滑下的钢球磨斑直径和摩擦因数均比无电磁场时大,含TBE润滑油润滑下钢球的磨斑直径比无电磁场时小,但摩擦因数比无电磁场时大。电磁场对磨损微粒的作用使其在摩擦表面形成一个保护膜层,并且电磁场会促进TBE中B和N元素与金属基体的键合作用,在摩擦表面形成含Fe和B元素的摩擦化学反应膜及含有机氮化物的高强度聚合物膜,从而影响TBE的抗磨减摩性能。     

油酸三羟甲基丙烷酯在基础油中的摩擦学性能测试

对油酸三羟甲基丙烷酯在大豆油,聚α-烯烃,癸二酸二异辛酯和液体石蜡中的摩擦学性能进行了测试。在7.84 N,60℃和60 min的条件下,用高频往复试验机测试了油酸三羟甲基丙烷酯在基础油中的摩擦因数和磨斑直径。当油酸三羟甲基丙烷酯的质量分数为1.0%时,大豆油,癸二酸二异辛酯和PAO的摩擦学性能较佳,当油酸三羟甲基丙烷酯的添加量为0.5%质量分数时,液体石蜡的摩擦学性能较佳。油酸三羟甲基丙烷酯均能在不同程度上改善大豆油,聚α-烯烃,癸二酸二异辛酯和液体石蜡的摩擦学性能。     

几种噻二唑二聚体衍生物的摩擦学性能研究

合成了3种噻二唑二聚体衍生物。采用红外光谱仪对其结构进行了表征;用四球摩擦磨损试验机考察了其在蒸馏水中的摩擦学性能;用X射线光电子能谱仪（XPS）分析了磨斑表面典型元素的化学状态。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了水的抗磨减摩性能;在摩擦过程中,磨斑表面形成了含氮的吸附膜和含Fe2O3,FeS,FeSO4的化学反应膜,二者协同作用使添加剂在摩擦过程中具有良好的抗磨减摩性能。     

润滑油纳米铜添加剂与硫代磷酸复酯胺盐复配体系的摩擦磨损性能

利用四球试验机研究了润滑油纳米铜添加剂与硫代磷酸复酯胺盐复配体系的摩擦学性能。结果表明，两种添加剂在一定添加量范围内都可以改善基础油的抗磨性能。在试验范围内，润滑油纳米铜添加剂与硫代磷酸复酯胺盐复配体系具有一定的摩擦学协同效果，且两者的添加量各为0．3％和1．0％时，复配体系抗磨减摩协同效果最佳。采用表面分析技术对最佳复配润滑体系钢球磨斑表面的形貌和表面膜的元素组成进行了分析，推断其摩擦表面是由金属Cu形成的沉积膜和S、P等元素形成的化学反应膜共同组成的复合表面膜，使复配润滑体系呈现良好的抗磨减摩协同效果。     

磁场对含丁辛基二硫代磷酸锌润滑油的润滑增效作用

在四球摩擦磨损试验机的摩擦接触区域外加磁场,考察了有、无磁场作用下150SN基础油和含不同质量分数的丁辛基二硫代磷酸锌（T202） 润滑油的摩擦学特性。用扫描电子显微镜（SEM）和X射线光电子能谱仪（XPS）分析了磨斑的表面形貌和典型元素的化学状态,并讨论 了润滑机理。结果表明,磁场作用下含T202润滑油中钢球表面的磨斑直径及其摩擦系数均比无磁场时的小,且钢球表面的磨损程度与无 磁场时相比更轻微。XPS分析结果显示,含T202润滑油中的钢球表面形成了由FeSO4,FeS和ZnS等物质组成的摩擦化学反应膜,磁场作用 下钢球表面的O、S、Fe、Zn、P元素的相对原子含量均比无磁场时的高,从而推断磁场对含T202润滑油的润滑增效作用是磁场促进了摩擦化学反应膜的形成和磨损表面的改性引起的。     

添加萘基功能化离子液体润滑脂的摩擦学性能

以三氟甲基磺酰胺为阴离子,萘基功能化咪唑为阳离子,合成了2种萘基功能化离子液体——1-萘甲基-3-甲基咪唑二(三氟甲基磺酰胺)离子液体([NMMIm]NTf₂)和1-萘甲基-3-丁基咪唑二(三氟甲基磺酰胺)离子液体([NMBIm]NTf₂);并将其添加到聚α烯烃(PAO10)复合锂基润滑脂中,采用四球摩擦试验机考察了其摩擦学性能。结果表明：添加萘基功能化离子液体的复合锂基润滑脂在室温(25℃)和高温(100℃)下均能降低摩擦系数、减小磨斑直径,表现出优异的减摩抗磨性能。通过X射线光电子能谱对磨斑表面元素进行分析,结果表明：萘基功能化离子液体优异的摩擦学性能归因于离子液体中的活性元素N、O、P和S与摩擦副表面的Fe元素发生摩擦化学反应形成的摩擦化学反应膜。     

含硼苯并噻唑啉硫酮衍生物在菜籽油中的摩擦学性能研究

合成了一种含硼苯并噻唑啉硫酮衍生物2-硫代-N-甲氧基苯并噻唑啉酮-N，N-二乙氧基胺硼酸酯（BTLB）。利用四球摩擦磨损试验机对BTLB添加剂在菜籽油中的摩擦学性能进行了评价。结果表明，BTLB在较低添加量（1.0%~1.5%）条件下，能大幅度提高基础油的极压、抗磨和减摩性能，是一种性能优良的多功能润滑油添加剂。扫描电子显微镜（SEM）分析钢球表面磨斑形貌结果显示，经含添加剂体系润滑过的钢球磨斑表面平整、光滑，犁沟浅，进一步说明BTLB具有较好的抗磨性能。     

正辛氧基硼酸钡在菜籽油中的摩擦学性能

合成了1种含硼及钡的油溶性化合物--正辛氧基硼酸钡（BaOB）,将其作为润滑油抗磨减摩添加剂,采用四球摩擦磨损试验机评价了其摩擦学性能。结果表明,在菜籽油（RO）中加入BaOB后,其承载能力得到明显提高,最大增幅超过80%, 钢球磨斑直径和摩擦系数均明显降低,且588N时的摩擦系数较392N时的更低;扫描电子显微镜证实磨斑表面有沉积物。从SEM/EDS和XPS分析摩擦副表面发现, 摩擦副表面有B、Ba、Fe、Cr元素, 在摩擦过程中正辛氧基硼酸钡发生了摩擦化学反应,并在摩擦副表面生成了BaO、B2O3和FeB抗磨减摩膜,从而改善了菜籽油的摩擦磨损性能。     

Effect of Oleic Acid Tris-(2-hydroxyethyl) isocyanurate Phosphate Ester on Biodegradability and Tribological Performance of Mineral Lubricating Oil

The oil solubility of synthetic oleic acid tris-(2-hydroxyethyl) isocyanurate phosphate ester(abbreviated as OHTP hereinafter) and its influence on the biodegradability and tribological performance of 400 SN mineral oil were investigated on a tester and a four-ball tribotester,respectively,for fast evaluating the biodegradability of lubricants.Furthermore,the morphologies and tribochemical species of the worn surfaces lubricated by OHTP-doped oil were studied by scanning electron microscope(SEM) and X-ray photoelectron spectroscope(XPS).The results indicated that OHTP possessed good oil solubility and could improve obviously the biodegradability,the extreme pressure properties,the anti-wear properties and friction-reducing properties of the 400 SN mineral oil.The analytical results of XPS spectra showed that the composite boundary lubrication films were mainly composed of absorbed films and tribochemical species such as FePO-4,Fe_3(PO_4)_2,Fe_2O_3 and Fe_3O_4,which contributed to improving the tribological performances.     

N-月桂酰基丙氨酸在矿物油中的摩擦学性能研究

采用月桂酰氯与丙氨酸在碱性溶液中反应，合成了一种新型润滑添加剂——N-月桂酰基丙氨酸，用红外光谱对其主要官能团进行了鉴定。考察了该化合物作为润滑油添加剂对HV1350矿物基础油生物降解性能的影响，并通过四球试验机考察了其在HV1350矿物基础油中的摩擦磨损性能；用扫描电子显微镜（SEM）观察分析钢球表面磨斑形貌，用X射线光电子能谱仪（XPS）对钢球磨损表面典型元素的化学状态进行分析。结果表明：N-月桂酰基丙氨酸作为矿物油添加剂表现出极好的提高矿物油生物降解性的作用及良好的抗磨减摩性能，是一种环境友好的润滑油功能添加剂。     

Tribological Performance of Two Potential Environmentally Friendly Ashless Vegetable Oil Additives

Two potential novel environmentally friendly ashless vegetable oil additives, 2-mercaptobenzothiazole derivatives, di-n-dodecyl-[2-(2-benzothiazolyl)thio]ethylborane (LBN) and di-n-dodecylthio-[2-(2-benzothiazolyl) thio]ethylborane (LBNS), were synthesized and their tribological performance as additives in rapeseed oil (RSO) was evaluated using a four-ball wear tester. Their anti-corrosive properties and thermal stability were also examined. The worn surface of the steel ball was analyzed by means of scanning electron microscopy (SEM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The results showed that 2-mercaptobenzothiazole derivatives exhibited excellent anti-corrosive property and high thermal stability. Moreover, they both had good load-carrying capacities and anti-wear and friction-reducing properties. The PB values of samples decreased in the following order: LBNS> LBN>RSO. The results of XPS examination illustrated that the excellent tribological behavior of the prepared compounds used as additives in RSO was attributed to the formation of a protective lubrication film on the worn surface, which consisted of an adsorption layer and a reaction layer containing Fe3O4, FeS, Fe2(SO4)3, FeB, and organic nitrogen-containing compounds.     

纳米微粒在板带钢冷轧用轧制液中的应用研究

 通过复配与筛选合适的基础油,选择相应表面活性剂、防锈剂、消泡剂等添加剂,并在超声波作用下添加平均粒径为20 nm、经油酸修饰的纳米Fe3O4微粒,研制出适用于板带钢冷轧所需的新型轧制液;在MRS-10A四球摩擦磨损试验机上考察了轧制液对钢-钢摩擦副摩擦磨损性能的影响,采用光学显微镜观察了磨损表面形貌。利用二辊冷轧试验机进行了轧制液润滑下的板带钢冷轧试验,并与传统轧制液进行对比。结果表明,由于纳米微粒的使用,轧制液能更好地改善钢-钢摩擦副的抗磨性能、降低摩擦系数;同时还表现出良好的板带钢冷轧润滑效果,可明显降低带钢轧制过程中的轧制压力、轧机功率等轧制力能参数,并能有效改善轧制带钢板面质量。     

硼氮化大豆油对菜籽油生物降解性和润滑性的影响

通过对大豆油进行化学改性，合成了2种硼氮化添加剂BNS-1和BNS-2，研究了BNS-1和BNS-2对菜籽油生物降解性和润滑性的影响；通过扫描电镜和能谱仪分析了磨损表面的形貌及元素组成。结果表明：BNS-1和BNS-2可提高菜籽油的极压性能，具有较好的抗磨减摩性能，BNS-2的减摩效果优于BNS-1，BNS-1的抗磨效果优于BNS-2；BNS-1和BNS-2对菜籽油的生物降解性影响较小。硼氮化添加剂的润滑机理是硼元素的缺电子性，氮的高反应活性，在摩擦高温条件下，硼与氮发生化学反应，形成化学反应膜，从而提高了基础油摩擦学性能。础油摩擦学性能。     

润滑油纳米铜添加剂在几种不同种类基础油中的摩擦学特性研究

采用四球试验机分别考察了润滑油纳米铜添加剂在矿物油、合成油、菜籽油3种不同类型基础油中的摩擦学性能。结果表明：润滑油纳米铜添加剂在3种基础油中都具有一定的摩擦学改善效果，尤其是在合成油PAO中，其摩擦学改善效果十分显著，而在菜籽油中，其摩擦学改善效果稍差。采用现代表面分析技术对纳米铜添加剂分别在3种类型基础油中钢球磨斑表面膜的铜含量进行了对比分析，发现纳米铜添加剂的摩擦学性能与单质铜在摩擦表面的沉积量有较大关系。     

有机硼酸酯在菜籽油中的摩擦学研究

为研究含活性元素硼的化合物作为可生物降解润滑油添加剂的摩擦学作用机理，合成了3种结构简单的硼酸酯，用四球机考察其在菜籽油中的摩擦学性能。结果表明，这类添加剂在菜籽油中具有良好的极压性和一定的抗磨减摩能力。同时利用X-射线光电子能谱(XPS)分析钢球磨损表面化学元素的电子结合能及其存在形式，在此基础上初步探讨添加剂的摩擦学机理。     

稀土La_2O_3在润滑油中的减摩抗磨性能研究

考察了La2O3作为润滑添加剂在400SN基础油中的减摩抗磨性能,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDX)、X-射线光电子能谱(XPS)分析磨损表面,并探讨了摩擦学机理。结果表明:La2O3粒子经油酸改性后在油中的分散性能得到提高;在摩擦试验中,加入未改性La2O3粒子的试油具有较好的抗磨性能,加入改性La2O3粒子的试油具有较好的减摩性能;磨损表面形成的Fe2O3-La2O3合金层使得摩擦过程平稳,抗磨性能增强。     

镧掺杂白云母复合粉体的制备及其作为锂基润滑脂添加剂的摩擦学性能

采用机械固相化学反应法制备了镧掺杂白云母（MC）的复合粉体,对复合粉体进行了油酸改性,简记为La-MC。采用SEM,XRD,EDS和FTIR表征了粉体的微观结构。利用四球摩擦磨损试验机考察了MC和La-MC作为锂基润滑脂添加剂的摩擦学性能。结果表明复合粉体中纳米La(OH)3包覆在白云母粉体表面。La-MC和MC作为添加剂均能有效提高锂基润滑脂的减摩抗磨性能,且La-MC复合粉体的摩擦学性能优于MC单体。La-MC优良的摩擦学性能与其磨损表面生成的物理吸附膜和主要成分为Fe2O3 和 SiO2的化学反应膜有关,而镧在摩擦过程中可能主要起催化作用。