Zn/(Si、Al)型混合物复合粉体作为润滑添加剂的摩擦学性能研究

在实验室自制锂基脂,以Zn与(Si、Al)型混合物作为锂基脂润滑添加剂,根据加入量不同设计不同的复配方案,利用四球机考察各复合粉体对润滑脂摩擦学性能的影响,并与市场上成品添加剂的摩擦学性能进行比较。利用光学显微镜、能量散射谱仪对钢球磨损表面进行了分析。结果表明:复合粉体比单剂及成品添加剂在锂基脂中的综合摩擦学性能更优异;在588N载荷下,与基础脂相比,添加复配2(0.5%Zn,0.5%(Si、Al))添加剂的润滑脂作用下的钢球磨斑直径及平均摩擦因数分别降低了54.99%、23.62%。由瞬时摩擦因数变化可知,复合粉体能够有效降低摩擦因数的振幅,有利于减少机器的噪声和增强机器运行的平稳性。在长磨过程中,磨损表面形成了一层由SiO2与Zn组成的具有良好摩擦学性能的润滑膜层。     

(Si、Al)型混合物作为锂基脂润滑添加剂的摩擦学性能研究

利用四球摩擦磨损试验机考察了(Si、Al)型混合物作为锂基润滑脂添加剂的摩擦学性能;采用光学显微镜、扫描电子显微镜和能量色散谱仪对钢球磨损表面进行表征。结果表明： (Si、Al)型混合物作为锂基润滑脂添加剂能够显著提高基础脂的抗磨能力,但对减摩性能没有明显改善,当载荷为392 N和588 N、(Si、Al)型混合物添加量（w）为0.5%时,与基础脂相比,(Si、Al)型混合物润滑脂使钢球磨斑直径分别降低22.37%和48.97%,抗磨效果达到最佳;经过表面修饰, (Si、Al)型混合物粉体的油溶性有了一定程度的提高,但表面修饰并未使粉体的摩擦学性能明显改变;在长磨过程中,磨损表面形成了一层由SiO2,Fe2O3,Al2O3组成的具有良好摩擦学性能的润滑膜层。     

(Si、Al)型混合物作为锂基润滑脂添加剂的摩擦学性能研究

利用四球摩擦磨损试验机考察了(Si、Al)型混合物作为锂基润滑脂添加剂的摩擦学性能;采用光学显微镜、扫描电子显微镜和能量色散谱仪对钢球磨损表面进行表征。结果表明:(Si、Al)型混合物作为锂基润滑脂添加剂能够显著提高基础脂的抗磨能力,但对减摩性能没有明显改善,当载荷为392N和588N、(Si、Al)型混合物添加量(w)为0.5%时,与基础脂相比,(Si、Al)型混合物润滑脂使钢球磨斑直径分别降低22.37%和48.97%,抗磨效果达到最佳;经过表面修饰,(Si、Al)型混合物粉体的油溶性有了一定程度的提高,但表面修饰并未使粉体的摩擦学性能明显改变;在长磨过程中,磨损表面形成了一层由SiO2,Fe2O3,Al2O3组成的具有良好摩擦学性能的润滑膜层。     

硅灰润滑添加剂在锂基脂中的摩擦学性能研究

利用四球机考察了硅灰润滑添加剂在锂基润滑脂中的摩擦学性能。在588 N载荷下,不论在基础锂基脂中或在成品锂基脂中,添加0.5%的硅灰润滑添加剂均可明显改善锂基脂的磨斑直径,表现出良好的抗磨性能。硅灰对基础锂基脂的摩擦因数改善有限,对成品锂基脂的摩擦因数有负面影响。     

层状二硅酸钠作为润滑脂添加剂的摩擦学性能

通过四球摩擦磨损实验考察了微米级层状二硅酸钠粉体及改性层状二硅酸钠粉体在锂基润滑脂中的摩擦学性能,应用光学显微镜观察钢球磨斑表面,采用EDX技术对钢球表面元素进行检测。结果表明,在一定的摩擦学环境下,添加质量分数1%的改性层状二硅酸钠粉体能够提高锂基润滑脂的抗磨减摩性能;EDX检测到钢球表面存在层状二硅酸钠的特征元素,说明层状二硅酸钠和钢球表面发生了相互作用,形成了抗磨减摩性能显著的表面润滑层。     

超细锡粉改善锂基润滑脂摩擦学性能研究

为提高锂基润滑脂的摩擦学性能,以超细锡粉为润滑添加剂研究了粉体的加入方式、粒径、加入量及载荷变化对锂基润滑脂摩擦学性能的影响,并采用SEM、EDS等手段对钢球表面磨斑进行分析。结果表明,直接加入超细锡粉体制备润滑脂的摩擦学性能优于分散后加入锡粉体的锂基润滑脂;采用平均粒径为90 nm的超细锡粉、添加量为2%时,锂基润滑脂的摩擦学性能最优。其作用机理在于锡粉在钢球表面具有自修复作用。含超细锡粉的润滑脂更适合在高载荷下工作。     

茂金属聚α烯烃制备的复合锂基润滑脂摩擦学性能研究

分别以茂金属聚α烯烃(mPAO)和聚α烯烃(PAO40)为基础油、复合锂皂为稠化剂制备复合锂基润滑脂,采用高速往复摩擦磨损试验机考察MoDTC,MoS2,ZnSiO4添加剂及其复配剂对复合锂基脂摩擦磨损性能的影响,用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)对钢球摩擦副磨斑形貌进行观察和分析。结果表明:在mPAO基础脂中分别加入5%MoDTC,2%MoS_2,4% ZnSiO_4,或1%MoS_2+2% ZnSiO_4时制备的复合锂基润滑脂具有良好的减摩抗磨性能。     

纳米铋/蛇纹石粉复合润滑脂添加剂摩擦学性能及机理初探

 针对纳米复合自修复脂的开发问题,在固定粉体总添加质量分数为3%的条件下,采用四球摩擦磨损试验机研究了纳米铋粉与蛇纹石粉的质量比和载荷对锂基脂摩擦学性能的影响,并通过扫描电子显微镜（SEM）和能谱分析（EDX）探讨了复合粉体在脂中的抗磨减摩机理。结果表明,纳米铋粉与蛇纹石粉复合作为添加剂有利于提高锂基脂的综合摩擦学性能,并且两种粉体的质量比为3∶1时,复合锂基脂在中、低、高载荷下的摩擦学性能最优。该复合粉体提高润滑脂的抗磨减摩机理在于：摩擦副摩擦时,由于纳米铋粉所需要的自修复能量较低,铋粉优先沉积于摩擦副的表面,而粒径较大含量较少的蛇纹石粉体则位于铋粉体之上,两者都起到了自修复的作用,但以铋粉的自修复效果为主。     

润滑脂中层状二硅酸钠对二硫化钼的替代作用

采用四球摩擦磨损试验机考察了二硫化钼单剂作为锂基润滑脂添加剂的摩擦学性能,并与其和改性层状二硅酸钠的复配体系在润滑脂中的摩擦学性能进行了比较,采用EDX检测了钢球表面的元素。结果表明,添加1%质量分数二硫化钼单剂的润滑脂具有最佳的摩擦学效果,当添加二硫化钼+层状二硅酸钠复配组合,并控制添加总质量分数在1%范围内时,润滑脂在中高负荷下的摩擦学性能好于添加二硫化钼单剂的润滑脂,层状二硅酸钠能部分取代二硫化钼,具有很好的经济性。     

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。     

蛇纹石/纳米软金属在复合锂基润滑脂中的摩擦学性能研究

以蛇纹石和纳米软金属（银、镍、铜）复配作为添加剂,采用往复摩擦磨损试验机考察不同复配体系添加剂在复合锂基润滑脂（简称润滑脂）中的减摩抗磨性能,用扫描电子显微镜和能谱仪分析表征磨痕表面的形貌和主要元素组成。结果表明：蛇纹石和纳米软金属复配作为添加剂可以有效改善润滑脂的减摩抗磨性能,3种复配体系中,当蛇纹石/银、蛇纹石/镍、蛇纹石/铜的质量比分别为4∶1,2∶1,4∶1时,润滑脂的减摩抗磨性能最好;在不同载荷条件下,蛇纹石/银润滑脂的摩擦学性能优于蛇纹石/镍润滑脂和蛇纹石/铜润滑脂。     

凹凸棒石润滑脂添加剂对45号钢的微动磨损及自修复性能研究

将不同质量分数经表面有机改性的凹凸棒石粉体分散在基础油中,作为添加剂添加至基础脂中,制备出凹凸棒石含量不同的3号锂基润滑脂。利用SRV微动摩擦磨损试验机考察凹凸棒石在3号脂中的最佳添加量、减摩性、抗磨性与对45#钢的自修复性能,并与未添加该材料的锂基基础脂进行对比。借助电子扫描电镜（SEM）、X射线能谱仪（EDS）、光电子能谱（XPS）分析试样磨损表面的形貌、元素组成及价态。结果表明：基础脂添加不同质量分数凹凸棒石,摩擦系数与磨损率均出现不同程度的下降,当添加量为0.8%时,效果最佳;摩擦表面较基础脂润滑光滑平整,没有明显的磨损特征,并在摩擦表面形成区别于基体材料含元素C、Fe、Mg、Al、O和Si的磨损修复层。     

非硫磷型添加剂在聚脲基润滑脂中的摩擦学性能

以聚α烯烃（PAO40）合成油为基础油,制备了聚脲润滑脂,研究了硫化烯烃棉籽油和两种无硫磷型有机钨和有机钼添加剂对聚脲润滑脂性能的影响。利用往复摩擦磨损试验机分别考察了硫化烯烃棉籽油、有机钨和有机钼在钢-铜摩擦副条件下对聚脲润滑脂摩擦磨损性能的影响,用扫描电子显微镜（SEM）和能谱仪(EDS)观察并分析了铜磨斑表面形貌和磨斑表面主要化学元素组成,考察了3种添加剂对聚脲润滑脂铜片腐蚀的影响。结果表明：PAO型聚脲润滑脂对无硫磷型有机钨和有机钼添加剂的感受性好于硫化烯烃棉籽油,其中以有机钨效果最优,当添加质量分数为2.0%时,摩擦系数和磨痕宽度最小;含有无硫磷型添加剂的润滑脂对铜片的腐蚀也较轻。     

一种风电轴承润滑脂的制备及摩擦学性能研究

以聚α烯烃（PAO40）为基础油,以复合锂皂为稠化剂制备了复合锂基润滑脂,采用MFT-R4000高速往复摩擦磨损试验机,考察了二丁基二硫代氨基甲酸钼（T351）、氨基硫代酯（T323）等添加剂在钢-钢摩擦副下的摩擦磨损性能。利用扫描电子显微镜（SEM）和能谱分析仪（EDS）观察并分析了钢块磨痕表面形貌和磨斑表面主要化学元素组成。在此基础上,通过多种添加剂复配自制的风电轴承润滑脂优于国外某著名品牌的风电轴承润滑脂。     

Preparation and Tribological Properties of Lanthanum-doped Muscovite Composite Particles as Lubricant Additives in Lithium Grease

Lanthanum-doped muscovite(MC) composite particles(hereinafter abbreviated as La-MC) were prepared by the mechanical solid-state-chemistry-reaction method, followed by surface modification with oleic acid. The microstructure of materials was characterized by SEM, XRD, EDS and FTIR. Furthermore, the friction-reduction and anti-wear properties of MC and La-MC as lubricant additives in lithium grease were evaluated using a four-ball friction and wear tester. The results showed that La(OH)_3 nanoparticles were coated on the surface of muscovite. Both MC and La-MC can effectively improve the friction-reduction and anti-wear properties of lithium grease and La-MC presents better tribological properties than MC. The excellent tribological properties of La-MC can be attributed to the formation of the adsorbed La-MC film and the chemical reaction film mainly composed of Fe_2O_3 and SiO_2 on the worn surface, as well as the catalysis of lanthanum element during the friction process.     

石墨烯-铜纳米颗粒复合材料的制备及其摩擦学性能研究

本文通过液相还原法原位合成了石墨烯-铜纳米颗粒复合材料。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪分析了pH值和PVP浓度对石墨烯-铜纳米颗粒复合材料粒径和结构的影响。采用SRV-Ⅳ研究了石墨烯-铜纳米颗粒复合材料对润滑脂摩擦学性能的影响。 结果表明,与基础润滑脂相比,石墨烯-铜纳米颗粒复合材料的加入使下试件的磨损量降低85.5％,使润滑脂的平均摩擦系数降低15.5％。石墨烯-铜纳米颗粒复合材料的加入显着提高了润滑脂的摩擦学性能。     

几种润滑添加剂的自修复性能研究

利用四球摩擦磨损试验机考察了几种润滑添加剂在润滑脂中的自修复性能,借助光学显微镜、能量色散谱仪、电子天平等对自修复效果进行评价。结果表明,改性层状二硅酸钠与传统添加剂复配体系具有较好的减摩抗磨及自修复效果,尤其在载荷为100 N、转速为800 r/min、温度为60 ℃、摩擦时间为80 min的条件下,具有最佳的自修复效果。添加剂与摩擦表面发生了复杂的物理化学作用,在表面有缺陷的区域（磨损区）沉积,形成了修复表面层。