环氧大豆油衍生物作为多元醇酯润滑添加剂性能研究

以环氧大豆油、酸性磷酸酯、酸性硫代磷酸酯为原料制备2种润滑油添加剂。采用SRV试验机研究2种添加剂在三羟甲基丙烷多元醇酯中的减摩、抗磨性能,利用四球试验机测试其最大无卡咬负荷。实验结果表明,2种添加剂质量分数为1%时能够显著降低体系的摩擦因数与磨损体积,磨损体积最低可降至基础油润滑时的1/10。采用扫描电镜与X射线光电子能谱仪对下试盘磨痕表面的形貌及元素化学状态进行表征,结果表明2种添加剂在摩擦过程中与摩擦副表面发生摩擦化学反应生成了铁的氧化物、硫化物和磷化物从而起到良好的减摩抗磨作用。     

几种极压抗磨剂对Si3 N4陶瓷/GCr15钢副摩擦磨损性能的影响

利用MPX-2000型盘销式摩擦磨损试验机对Si3N4陶瓷与GCr15钢摩擦副在P120、T302、T306、T307、T321 5种极压抗磨添加剂作用下的摩擦磨损性能；采用SHIMADZU SSX-550型扫描电子显微镜观察盘试件的磨损表面形貌。结果表明：5种添加剂对该摩擦副均具有较明显的减摩抗磨作用，但是添加剂对该摩擦副的减摩和抗磨作用效果并不同步，P120的抗磨作用最好，T321的减摩效果最佳；综合考虑减摩抗磨时，添加剂P120的作用效果最佳；添加剂主要是通过物理和化学吸附膜对该摩擦副起到减摩抗磨作用；从SEM照片看，盘试件磨损表面主要表现为擦伤和粘着特征。     

两种P-N型润滑添加剂的性能研究

采用SRV试验机及四球试验机分别考察KL316与Ciba349两种P-N型添加剂的极压抗磨性能,对比分析两者的减摩抗磨及极压性能。采用扫描电镜及X射线光电子能谱分析磨损表面的形貌及元素化学状态,并就添加剂的减摩抗磨作用机制进行探讨。结果表明,两种添加剂均具有优异的减摩抗磨作用,KL316的减摩抗磨作用要优于Ciba349,两者均通过在摩擦副表面发生化学吸附及摩擦化学反应生成边界润滑膜从而起到减摩抗磨作用。     

润滑添加剂对磁流变液摩擦学性能的影响

以羰基铁粉为悬浮相、硅油为分散相,分别加入石墨、硼酸三丙酯、四硼酸钠和四硼酸钾作为润滑添加剂,采用球磨分散的方法制备磁流变液。用四球摩擦磨损试验机考察4种润滑添加剂在磁流变液中的摩擦磨损性能。采用扫描电子显微镜观察磨损表面形貌,并进行机制分析。结果表明,磁流变液抗磨性能非常差,主要是以三体磨粒磨损为主,加入4种润滑添加剂后均能提高磁流变液的抗磨性能,其中以四硼酸钠的减摩抗磨效果最好,抗磨性能相比提高了57%。     

磷型极压抗磨剂对双酯摩擦学性能的影响

采用四球摩擦试验机研究磷酸三甲酚酯（T306）和硫代磷酸铵盐（T307）2种磷型极压抗磨添加剂在双酯中的摩擦学性能;采用扫描电子显微镜（SEM）分析钢球磨损表面的微观形貌,采用X射线光电子能谱仪（XPS）分析摩擦表面典型元素的化学状态,进而对摩擦机制进行探讨。结果表明,在所考察的添加剂添加量和载荷范围内,2种添加剂均可不同程度地改善双酯的摩擦学性能,其中,T307在双酯中展现出更为优异的减摩抗磨以及极压性能,其综合性能优于T306。SEM和XPS分析表明,添加剂分子在摩擦副表面发生了复杂的摩擦化学反应,在摩擦表面上形成了复杂的含有S、P、N等元素的边界润滑膜,从而起到一定的降低摩擦磨损的作用。     

新型硼氮型润滑油添加剂的合成及摩擦学性能

以植物油为原料合成了一种新型硼氮型润滑油添加剂,采用摩擦磨损试验机考察了它在加氢基础油和成品油中的摩擦学性能,结果表明此添加剂具有良好的抗磨减摩效果.用扫描电子显微镜和X射线光电子能谱仪观察分析了磨痕表面的形貌及元素,发现磨损表面含有大量的硼元素,表明在摩擦过程中,通过物理吸附和化学反应在摩擦表面生成了含硼润滑膜,起减摩和抗磨作用.     

表面未修饰及修饰纳米SiO2对锂基脂摩擦学性能的影响

利用四球摩擦磨损试验机考察了表面未修饰及修饰纳米SiO2作为添加剂对锂基脂摩擦学性能的影响;采用扫描电子显微镜观察了钢球磨损表面形貌,并采用X射线光电子能谱仪分析了钢球磨损表面典型元素的化学状态,以探讨2种纳米SiO2添加剂的减摩抗磨作用机理。结果表明,采用化学法和物理法制备的表面修饰及未修饰纳米SiO2作为添加剂均能通过形成复合边界润滑膜而改善锂基脂的减摩抗磨性能,其中采用物理法制备的未修饰纳米SiO2的减摩作用略优,而采用化学法制备的表面修饰纳米SiO2在高载荷下的抗磨作用较优。     

新型S-N型三取代三嗪衍生物的合成及其与磷酸三甲酚酯在菜子油中的摩擦学研究

合成了一种新型无磷三正辛硫基取代三嗪衍生物（TOTY），利用四球摩擦磨损试验机考察了单剂TOTT、磷酸三甲酚酯（TCP）以及含不同质量比的TOTY和TCP的复合添加剂在菜子油中的摩擦学研究；用x射线光电子能谱仪（XPS）和扫描电子显微镜（SEM）分析了磨损表面形貌和元素化学形态。结果表明：所考察的添加剂都能有效提高基础油的承载能力；在一定的条件下，单剂TOTY和TCP能够有效地提高基础油的减摩和抗磨性能；TOTY／TCP复合剂在基础油中表现出协同抗磨和减摩效应。在摩擦过程中，含上述添加剂的菜子油与摩擦副表面发生了复杂的摩擦化学反应，在摩擦副表面生成混合边界润滑膜，从而起到了减摩抗磨作用。     

不同工况下蓖麻油的摩擦磨损研究

利用M－200环－块磨损试验机,对9CrSi/H62摩擦副进行摩擦磨试验。研究了蓖麻油为基础润滑油,加硬脂酸锌和梗酯酸钙添加剂后,转速、加油方式、载荷对磨损性能的影响。结果表明：加人添加剂可抗磨,但不一定减摩,抗磨减摩效果与工况条件有关。     

硅镁型复合纳米添加剂的摩擦学及自修复性能研究

用化学方法制得粒径约为40 nm的硅镁型复合纳米添加剂,分别采用四球摩擦磨损试验机、环-块摩擦磨损试验机和齿轮试验机考察了其作为矿物油添加剂的抗磨减摩性能及对磨损表面的修复作用.用扫描电子显微镜、粗糙度测定仪以及X射线光电子能谱仪等对摩擦副磨损表面进行了分析,并探讨其修复作用机制.结果表明:制备的硅镁型复合纳米添加剂具有优良自修复性能,可以很好覆盖磨损表面,能显著降低磨损表面的粗糙度.其自修复作用机制是由于硅镁型复合纳米粒子在摩擦表面形成沉积并在接触区的高温高压下熔融铺展形成低剪切强度的表面膜, 由于这层膜的剪切强度比较低,可以减少摩擦界面的粘着磨损,故表现出良好的减摩抗磨和自修复性能.     

矿物质润滑油添加剂对钢/铝锡合金摩擦副摩擦学性能的影响

利用销盘式磨损试验机研究了一种矿物质润滑油添加剂对钢/铝锡合金摩擦副摩擦学性能的影响,并考察了这种添加剂对实际工况下铝锡合金轴瓦的作用效果。采用AFM、SEM/EDS等仪器对摩擦副表面进行了分析。结果表明,矿物质添加剂在低载荷比高载荷条件下的减摩抗磨效果明显;试验时间越长,添加剂的作用越充分,圆盘表面的Al-Sn共晶体的分布越分散,减摩效果越明显;添加剂降低了摩擦表面的粗糙度,显著地提高了摩擦副的减摩抗磨性能,延长了使用寿命;添加剂作用后的摩擦表面发现了少量的Fe元素,并发现个别添加剂粒子和磨损粒子在铝锡合金表面的镶嵌和沉积,添加剂提高了其承载能力。     

SiO_2纳米颗粒作为润滑添加剂的抗磨减摩性能

用硅烷偶联剂(KH560)、钛酸酯、硬脂酸对无定型纳米SiO2进行了表面改性,采用四球和止推圈摩擦磨损试验机研究了改性后纳米SiO2在20#机械油中的抗磨减摩性能.结果表明:KH560改性效果最佳,改性后纳米SiO2在20#机械油中实现了单分散效果;改性后的纳米SiO2,能有效提高润滑油的抗磨减摩性能,当纳米SiO2的质量分数为1%时产生的抗磨减摩性能最好.     

有机多硫化物润滑添加剂的制备及其摩擦学性能

合成一种有机多硫化物(OP),用红外光谱仪对其结构进行分析,采用四球摩擦磨损试验机及SRV试验机考察其在基础油PAO10中的摩擦学性能。结果表明:添加剂OP具有优良的极压性能,并且在微动摩擦磨损试验机中表现出良好的抗磨减摩作用。用X射线光电子能谱仪对试球表面分析可知,有机多硫化物与金属表面发生化学反应,生成了含硫边界润滑膜,从而起到极压抗磨减摩的作用。     

含氮杂环硼酸酯的合成及其摩擦学性能

通过分子设计,合成了含氮杂环硼酸酯,利用红外光谱确定了目标产物的分子结构.通过四球摩擦磨损试验机考察了含氮杂环硼酸酯作为润滑油添加剂在液体石蜡中的摩擦学性能,并采用场发射扫描电子显微镜观察分析了钢球磨斑表面形貌.结果表明:含氮杂环硼酸酯在液体石蜡中的添加量为1.0 % 时,最大无卡咬负荷为744.8 N,较纯液体石蜡增加了90.0 %,摩擦因数和磨斑直径分别为0.035和0.39 mm,分别降低了60.2 %和40.0 % .含氮杂环硼酸酯作为液体石蜡的减摩抗磨添加剂改善了摩擦副表面的擦伤程度,减轻了钢球表面磨损.     

修饰的纳米铜粒子在聚α烯烃合成油中的摩擦学性能

采用SRV摩擦磨损试验机考察了二烃基二硫代磷酸盐（DDP）修饰的纳米铜粒子在聚α烯烃合成油中的抗磨减摩性能,并用扫描电子显微镜观察了磨斑表面的形貌。结果表明,DDP修饰的纳米铜粒子作为添加剂提高了摩擦副的承载能力和抗磨减摩性能,同时磨斑表面更加光滑平整。     

化学修饰的纳米钛酸钙的摩擦学特性研究

利用化学修饰法制备了纳米钛酸钙,并用TEM对其结构进行了表征.将制备的纳米钛酸钙油液加入到合成酯中,用四球摩擦磨损试验机考察了其作为润滑添加剂的摩擦学特性.结果表明:纳米钛酸钙在合成酯中具有较好的抗磨性能和良好的减摩性能,其减摩性能优于常用的极压抗磨剂.利用俄歇能谱AES测定表面膜的组成,发现纳米钛酸钙在摩擦表面的沉积及随后的剪切作用形成了具有抗磨减摩性能的摩擦膜.     

碳酸酯对Ti6Al4V/钢摩擦副摩擦磨损性能的影响

采用SRV型微动摩擦磨损实验机分别考察了Ti6Al4V-钢摩擦副在2种碳酸酯润滑下的摩擦磨损性能,并利用扫描电子显微镜和X射线光电子能谱仪分析了Ti6Al4V磨斑表面形貌和典型元素的化学状态。结果表明,2种碳酸酯作为Ti6Al4V/钢摩擦副的润滑剂所表现出的减摩抗磨和承载能力优于其相对应的脂肪醇;载荷和频率明显影响Ti6Al4V/钢摩擦副在碳酸酯润滑下的摩擦磨损行为;碳酸二-2-乙基己酯所表现出的减摩抗磨和承载能力明显优于碳酸二辛酯;2种碳酸酯对Ti6Al4V/钢摩擦副的润滑机制为在Ti6Al4V磨损表面形成吸附膜,从而起到减摩抗磨的作用。     

苯并三氮唑衍生物和TCP的摩擦学协同性能研究

合成了一种新型无硫磷苯并三氮唑衍生物(EBP),利用四球摩擦磨损试验机考察了单剂EBP、磷酸三甲酚酯(TCP)以及含不同质量比的EBP和TCP的复合添加剂在加氢油中的摩擦磨损性能;用SEM和XPS分析了磨损表面形貌和元素分布.结果表明所合成的EBP添加剂能提高加氢油的承载能力和减摩和抗磨性能,并且与TCP具有一定的协同作用;添加剂在摩擦过程中发生物理、化学吸附的同时,与金属表面进一步发生摩擦化学反应,生成一层复合膜,从而起到了极压抗磨作用.     

碳纳米管添加剂摩擦学性能研究及机制探讨

运用四球摩擦磨损试验机,考察了碳纳米管作为某商品润滑油添加剂的摩擦磨损性能,采用光学显微镜对磨斑直径进行测量评定,用扫描电子显微镜对磨斑的表面形貌进行观察分析,并对碳纳米管的抗磨与润滑机制进行探讨。结果表明:碳纳米管作为润滑油添加剂表现出优良的减摩抗磨性能,在质量分数为0.012 5%~0.050%时,润滑油的抗磨性能显著提高,摩擦因数减小最大达28%,磨斑直径减小达30%;进一步实验研究表明碳纳米管添加剂对润滑油的抗磨性能作用在低载荷下更加显著。     

含硫润滑油添加剂的制备及性能研究

在催化剂作用下,合成一种含有二丁基二硫代氨基结构的有机硫化酯润滑油添加剂（CNSB）。利用四球摩擦磨损试验机考察CNSB在100 N基础油中的摩擦学性能,采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分别分析磨损表面形貌和磨斑表面元素组成。结果表明：合成的CNSB作为润滑油添加剂具有较好的极压减摩性能,并明显优于同等条件下的二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP）。SEM和EDS表明,在摩擦过程中CNSB会发生分解并在摩擦副表面发生化学反应,生成一层由有机硫化物、硼的氧化物等组成的致密保护膜,从而有效减轻钢球摩擦副表面的擦伤和磨损,且CNSB中的B元素也与S元素发生了协同作用,在一定程度上起到了抗磨减摩作用。