不同分散剂修饰的纳米铋粉在基础油中分散稳定性研究

研究了油酸(OA)、硬脂酸(SA)和12-羟基硬脂酸(HSA)3种分散剂修饰的纳米铋粉在基础油500SN中的悬浮稳定性能.利用酸碱滴定、红外光谱测量和表征了3种分散剂在粉体表面的吸附量及吸附状态.研究结果表明:油酸及硬脂酸对粉体表面的修饰作用主要为化学吸附,12-羟基硬脂酸主要为物理吸附;悬浮液的分散稳定性能随着分散剂在粉体表面吸附量的增多而增强,12-羟基硬脂酸在纳米铋粉表面吸附量最大,其悬浮稳定性能最好,其次为硬脂酸,最后为油酸.     

硬脂酸吸附对轴承限量供油润滑影响

在限量供油条件下利用全轴承摩擦力矩测量系统和球-环点接触油膜润滑测量仪分别对PAO10(聚α-烯烃)和PAO10S(聚α-烯烃+0.2%w/w硬脂酸)进行摩擦力矩和膜厚测量。结果表明：轴承摩擦力矩先下降后上升，存在一个对应最小摩擦力矩的临界转速。当转速低于临界转速时，PAO10S的摩擦力矩随供油量增加而减小，且明显小于PAO10的摩擦力矩。当转速高于临界转速时，PAO10S和PAO10的摩擦力矩差别减小。PAO10S产生的轴承摩擦力矩降低归因于硬脂酸吸附膜的低剪切抗力，更重要的是，因吸附膜产生润滑轨道表面能的降低，导致摩擦副的入口供油情况得到改善。润滑油膜厚度的光干涉测量结果显示，因硬脂酸的吸附PAO10S和PAO10的供油状态可分为三个区，全轴承摩擦力矩的测试结果与这三个区对应的油膜承载特性相关。     

硬脂酸改性CuO-TiO2薄膜的摩擦学性能

采用溶胶-凝胶技术在钢基底上制备CuO-TiO2薄膜,再用自组装技术在薄膜表面沉积硬脂酸分子获得有机-无机复合薄膜。利用接触角测量仪和X射线粉末衍射仪研究薄膜的润湿性和晶体结构,用球盘型微纳摩擦磨损试验机研究薄膜在干摩擦条件下与轴承钢球往复滑动的摩擦学性能。结果发现,CuO-TiO2薄膜经硬脂酸改性后得到的双层薄膜呈现高疏水状态,对水接触角达135°,具有优异的摩擦学性能,这主要是由于双层薄膜可充分利用CuO-TiO2薄膜自身的耐磨特性与脂肪酸薄膜的减摩特性以及两者之间可能存在的协同作用。     

PMA黏指剂在CVTF中的摩擦特性研究

研究自主研发的聚甲基丙烯酸酯型黏指剂(PMA)在某无级变速箱油(CVTF)中的应用，并与进口同类产品的黏温性能和摩擦特性进行比对测试。结果表明：在改善黏温性能方面，自主研制的PMA-3达到了与进口黏指剂相当的水平；当黏温性能相同时，自主研发的PMA-3的钢-钢摩擦性能与进口产品大致相当，但纸-钢摩擦特性(抗颤耐久性)优于进口剂，说明不同分子结构的PMA会影响CVTF配方体系的抗颤性能，这可能是因为不同分子结构的PMA对CVTF中含P摩擦改进剂与含Ca清净剂间的摩擦化学反应速度影响程度不同，导致在钢盘摩擦表面形成的摩擦膜覆盖率不同，最终使各油样表现出不同的纸-钢摩擦特性。由于纸-钢与钢-钢摩擦试验在摩擦方式和苛刻度方面存在明显差异，会导致P-Ca摩擦膜的成分比例有所不同，需进一步深入探究。     

复合组分对复合磺酸钙基润滑脂摩擦磨损性能的影响

制备4种不同组分的复合磺酸钙基润滑脂,采用四球摩擦磨损机和SVR高频线性振动试验机,考察12-羟基硬脂酸钙、硼酸钙对复合磺酸钙基润滑脂摩擦磨损性能的影响,采用XPS分析钢球磨斑表面主要元素的化学状态。结果表明,复合磺酸钙基润滑脂优良的极压性主要来源于层状结构的方解型碳酸钙沉积膜,而不是FeS、CaS、Fe3C、CaC2反应膜;抗磨性归功于硼酸钙、12-羟基硬脂酸钙所形成的极性吸附膜。     

磷化-皂化处理27SiMn钢的摩擦磨损性能研究

冷拔法生产液压缸筒前,需对毛坯管进行磷化、皂化等预处理,以在冷拔表面形成一层塑性良好且具有极压性能的磷酸盐膜和皂化膜。对冷拔法生产液压缸筒常用的材料27SiMn钢进行磷化、皂化处理,在CETR UMT-2型试验机上考察了27SiMn钢磷化-皂化处理表面的摩擦学性能,采用扫描电镜观察分析了磨损表面形貌,探讨了磨损机制。结果表明:27SiMn钢经磷化-皂化处理后,与YT5硬质合金对摩时摩擦因数明显降低,此时摩擦因数受润滑介质的影响不明显;干摩擦状态下磷化-皂化处理前、后27SiMn钢的摩擦因数均随滑动速度的增加而增加,油润滑状态下则相反。     

球-环接触下油性添加剂对聚α-烯烃油润滑性能的影响

为研究全膜润滑条件下油性添加剂对润滑性能的影响,利用球-环光弹流油膜测量试验台对PAO10 (聚α-烯烃)以及分别含有质量分数0.2%硬脂酸、 0.2%棕榈酸和0.2%肉豆蔻酸油性添加剂的PAO10 (分别记为PAOS、PAOP和PAOM)进行膜厚和摩擦因数的测量,研究在球-环接触下油性添加剂对PAO10油润滑性能的影响。结果表明:在全膜润滑状态下,硬脂酸、棕榈酸和肉豆蔻酸3种油性剂对PAO10油的膜厚和摩擦因数都有影响;随着卷吸速度的增加,膜厚随之增加, PAOM、PAOP和PAOS的膜厚小于PAO10膜厚,并且随着油性添加剂链长增加依次减小,其中PAOS膜厚最小;滑滚比对油性剂作用有明显影响,随着滑滚比增加油膜受到的剪切应力增加,导致油性剂吸附效应降低; PAOS、PAOP和PAOM膜厚和摩擦因数降低主要因为是油性剂在钢球表面形成的吸附膜具有疏油性,而且随着油性剂分子链长增加固液界面间的结合能力越弱。     

沟槽型织构表面对界面摩擦学行为的作用机制

在球-盘接触状态下,研究具有不同宽度的沟槽型织构表面对界面摩擦学特性的影响,并揭示沟槽型织构表面对界面摩擦学行为的作用机制。试验结果表明:沟槽型织构表面显著地改变界面的摩擦学行为,特定尺寸参数的沟槽型织构表面能有效改善界面的摩擦磨损特性;沟槽的存在改变摩擦界面的接触状态,从而引起界面的法向位移和法向力信号产生突变;具有合理尺寸参数的沟槽型织构表面,能充分捕获界面的磨屑,避免对摩试样之间产生强烈的撞击作用,从而有效地改善界面摩擦学行为。     

摩圣修复剂减摩机理的研究

摩圣技术是一种新型的摩擦表面再生技术，其实质是通过在润滑油中添加一种“摩圣修复剂”以达到增强摩擦件减摩抗磨能力、对摩擦表面进行原位免拆卸修复的目的。以透射电镜、X射线光电子能谱仪、俄歇电子能谱仪和拉曼光谱仪分析了在添加摩圣修复剂的润滑油中运行过的齿轮表层，对摩圣修复剂的减摩机理进行了分析。结果表明：摩擦表面的修复再生层为类金刚石膜和硅氧玻璃膜。     

钢铁材料表面锰磷化膜的耐磨性研究

研究了钢铁材料表面锰磷化膜的摩擦学特性及其影响因素，分析指出了磷化膜提高耐磨性的原因有：降低磷化件表面粗糙度，增加摩擦副润滑效果；防止承载状态下的摩擦副表面粘着等。试验结果表明，针对不同的摩擦副材料，综合控制锰磷化处理工艺，磷化件的表面状态及润滑条件，可有效地提高摩擦副的耐磨性。     

添加剂对水基乳化液极压性能的影响

采用MS 800A四球摩擦试验机,考察了7种新型添加剂在乳化液中的极压性能.并通过扫描电子显微镜(SEM)和能量色散谱(EDS)对摩擦表面进行微观分析.实验结果表明:氯化脂肪酸DA8527能在金属表面形成承载能力很强的保护膜,具有很好的极压性能;加入少量的酯类添加剂GY25和油酸异辛酯IPO时乳化液就能达到较高的p值;多硫化物RC2540对提高乳化液极压性有一定的作用,硫化脂肪RC2526和氯化石蜡P51NR的极压效果一般,水溶性磷酸酯L P 700极压性能较差.     

GC法测定东亚飞蝗体内脂肪酸的含量

本论文采用毛细管气相色谱法检测东亚飞蝗体内的5种主要脂肪酸(棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸)的含量,并对比其它常见种类食物脂肪酸的含量。结果表明,东亚飞蝗是富含以上肪脂酸,具有高营养价值的昆虫食品资源。     

纳米碳酸钙的共沉淀法合成及摩擦学性能研究

以油酸为表面活性剂,利用共沉淀合成法制备纳米碳酸钙颗粒。通过场发射扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和红外光谱仪(FT-IR)对产物的形貌和结构进行表征,研究发现纳米碳酸钙颗粒呈球形,分布均匀,平均粒径约为30 nm,晶型为球霰石。将纳米碳酸钙颗粒加入到菜籽油中,考察其分散稳定性,利用四球摩擦试验机考察其摩擦学性能。结果表明:共沉淀法制备的油酸修饰纳米碳酸钙在菜籽油中具有良好的分散性,分散稳定性也有改善和提高;纳米碳酸钙具有一定的减摩和抗磨性能,这是由于摩擦磨损过程中添加剂中的Ca元素在摩擦表面形成了沉积膜,从而降低了摩擦磨损。     

具有表面类金刚石膜高速钢的耐磨性能

在高速钢基体上分别进行了制备类金刚石(DLC)膜和浸硫氮化两种表面处理,并以铸铁为对偶件,用MM200磨损试验机比较了经两种不同表面处理高速钢的耐磨性能,用扫描电子显微镜观察了磨痕形貌并分析了磨损机理。结果表明:在转速200 r·min~(-1)、载荷50 N的条件下,不论在油润滑状态还是在干摩擦状态,具有DLC膜高速钢的耐磨性能明显比浸硫氮化处理的好。     

不同润滑状态下表面粗糙度对人字槽密封性能的影响

为研究端面形貌对液膜密封密封性能的影响,在人字槽液膜密封端面结构的基础上,建立考虑密封表面粗糙度的数学模型,采用端面形貌表征值(微凸体周向与径向的长度比)和表面粗糙度标准差(综合表面粗糙度的均方根偏差)表征粗糙参数,分析不同润滑状态下表面粗糙度参数对人字槽密封性能的影响。计算结果表明:在混合摩擦状态时,随着端面形貌表征值的增加,摩擦因数和泄漏量逐渐减小,液膜承载能力变大;随着表面粗糙度标准差的增加,摩擦因数和泄漏量变大,液膜承载能力下降;在全液膜密封状态时,随着端面形貌表征值的增加,摩擦因数不变,泄漏量减小,液膜刚度先增大后略为减小;随着表面粗糙度标准差的增加,摩擦因数不变,泄漏量和液膜刚度变大。     

双离合自动变速器用油的摩擦特性评价

提出一种能够快速全面地评价双离合自动变速器用油摩擦特性的方法,该方法包括低速滑摩试验、黏温(μ-p-t)性能试验和耐久性能试验3部分。评价结果表明,低速滑摩试验能够评价自动传动液的抗颤抖性能,对于不同质量的油品有良好的区分性;黏温(μ-p-t)性能试验可考察双离合器润滑油随着温度和压力变化时的摩擦学性能特性;耐久试验与低速滑摩试验结合可以评价双离合变速器用油的摩擦耐久性能。采用SAE No.2通用湿式摩擦试验机对一种新研制的双离合自动变速器用油进行全面的摩擦性能评价,结果表明,研制油具有优良的低速抗颤抖性能,且能够满足长寿命的使用要求。     

几种纳米添加剂在环境友好润滑剂中的摩擦化学特性

采用机械化学修饰法研制了三种纳米润滑添加剂,二硫化钼(MoS2)、聚四氟乙烯(PTFE)和氟化石墨(CxFy),考察了这些纳米级润滑剂在环境友好润滑剂中的摩擦化学特性。结果发现：这些纳米添加剂在环境友好润滑剂中具有较好的抗磨性能和良好的减摩性能;减摩性能优于常用的极压抗磨剂,其机理是在摩擦副表面形成迁移膜,起“滚动微轴承”的作用。     

金属表面氟树脂膜的摩擦磨损特性研究

采用销-盘摩擦副接触方式,在常温、无润滑下,对常用的建筑用聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚氟乙烯(PVF)、氟树脂膜进行摩擦磨损试验,研究和分析不同载荷和滑动速度下3种氟树脂膜的摩擦学特性。通过摩擦因数变化关系和磨损表面形貌分析解析不同氟树脂模的磨损机制。研究结果表明,PVF膜材摩擦因数最大,PTFE膜材次之,PVDF膜材摩擦性能最好;PVF膜材磨损量最大,PVDF膜材次之,PTFE膜材磨损量最小,显示出最好的耐磨性;树脂膜开始剥离和严重磨损时所能承受的载荷,PTFE膜材为60N,PVDF膜材为22N,PVF膜材为14N,即PTFE膜材具有最好的耐久性。     

双羟基硬脂酸在蓖麻油中的润滑性能的研究

利用四球摩擦磨损试验机考察了所合成的双羟基硬脂酸在蓖麻油中的摩擦学性能．并用扫描电子显微镜观察分析了磨斑表面的形貌。结果表明：双羟基硬脂酸添加剂可以显著改善蓖麻油的抗磨减摩性能和极压性能;含上述添加剂的蓖麻油在摩擦过程中发生了化学吸附反应,在摩擦表面形成了含双羟基硬脂酸的吸附膜．从而改善了蓖麻油的摩擦学性能。     

二异辛基二硫代磷酸酯季铵盐离子液体在基础油中的摩擦学研究

合成二异辛基二硫代磷酸酯季铵盐离子液体的极压抗磨剂MDAPD;利用四球摩擦磨损试验机考察其在合成油(PAO)、矿物油(5CST)及菜籽油(RSO)中的摩擦磨损性能,测定其抗腐蚀性及低温流动性;使用SEM观察磨斑的表面形貌并使用XPS分析摩擦膜的化学组成,并初步探究摩擦学机制。研究结果表明:MDAPD具有良好的低温流动性、热稳定性和抗腐蚀性,在菜籽油和合成油中具有较好的抗磨性能;添加剂在摩擦过程中发生化学反应,主要生成了由Fe SO_4、Fe_2(SO_4)_3、Fe S、Fe S2和Fe PO_4组成的边界润滑膜,从而提高了基础油的抗磨性能。