蛇纹石超细粉体作润滑油添加剂的摩擦学性能

考察平均粒径为1.0μm的表面修饰蛇纹石超细粉体作为50CC润滑油添加剂对钢/钢摩擦副的润滑性能,研究超细粉体添加量(质量分数)对摩擦学性能的影响.通过对磨损表面的形貌、元素及微观力学性能分析,探讨蛇纹石超细粉体作为添加剂的抗磨、减摩机制.结果表明,蛇纹行超细粉体可显著改善50CC润滑油的润滑性能,降低钢/钢摩擦副的磨损,其最佳添加量为1.5%.蛇纹石超细粉体的减摩润滑机制在于:1)在铁基摩擦表面形成高硬度、低弹性模量的氧化膜,有效降低接触应力和磨粒磨损;2)释放出Al2O3杂质颗粒嵌入摩擦表面并形成微坑和孔洞,起硬质点颗粒增强与微孔储油的双重抗磨、减摩作用;3)摩擦过程中粉体粒径得到细化,形成具有减摩润滑作用的纳米级蛇纹石"第三体"颗粒.     

纳米氟硼酸钾润滑油添加剂的摩擦学机理

采用扫描电子显微镜(SEM)、纳米扫描俄歇谱仪(AES)及X射线光电子能谱仪(XPS)对具有良好抗磨减磨性能的纳米氟硼酸钾润滑油添加剂进行摩擦学机理研究。结果表明,基础油添加适量纳米氟硼酸钾颗粒后,其抗磨减摩性能大幅度提高,特别在极压条件(800 N)下磨斑直径可下降50%以上,最大无卡咬负荷(PB值)提高26%。表面分析结果表明,由于在摩擦表面既能形成吸附膜,又能发生摩擦化学反应生成含润滑性能较好的B2O3沉积膜和FeF2渗透层,从而表现出优异的抗磨减摩性能。     

表面修饰纳米CeO2的摩擦学研究

研究了表面修饰的纳米CeO2的摩擦学性能。以溶胶-凝胶法制得纳米CeO2,并使用本实验室制得的苯并三氮唑乙酸对其进行表面修饰。采用多种测试技术对表面修饰的CeO2颗粒进行表征,并在MRS-10A四球极压抗磨损试验机上测试了其抗磨性能。结果表明,表面修饰的纳米CeO2颗粒可很好地分散于菜籽油中,作为添加剂,具有较好的抗磨效果,在392 N载荷下磨斑直径减小了11.1%,较高载荷摩擦环境更适合其抗磨性能的发挥,具有重要的推广应用前景。     

十二烷硫基硼酸铈的合成及摩擦学行为研究

合成了油溶性化合物十二烷硫基硼酸铈(简称CeDMB)，并用作润滑油添加剂。采用四球摩擦试验机和环—块试验机评价了其抗磨减摩性能。结果表明，十二烷硫基硼酸铈使HVI500基础油的抗磨性能得到明显改善，承载能力明显提高，摩擦系数明显降低。扫描电子显微镜(SEM)观察证实磨斑表面含有沉积物膜，结合X—射线光电子能谱(XPS)分析，可以推断添加剂在摩擦过程中发生摩擦化学反应，生成的Ce2O3、CeO2和B2O3沉积在摩擦副表面，形成润滑膜，从而改善其抗磨减摩性能。     

摩擦试验条件对凹凸棒石黏土润滑油添加剂摩擦学性能的影响

采用往复滑动磨损试验机评价凹凸棒石黏土天然矿物材料作为润滑油添加剂的摩擦学性能,利用4因素3水平正交试验方法系统研究摩擦过程中载荷、往复频率、滑动时间和凹凸棒石黏土含量对其作为添加剂的抗磨、减摩性能的影响。摩擦过程中,通过原位测量摩擦表面接触电阻的变化,监测凹凸棒石黏土形成摩擦反应膜的动态形成过程。摩擦学试验结束后,利用扫描电镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)分析磨损表面的形貌与元素组成,探讨凹凸棒石黏土添加剂的减摩润滑机理。结果表明,表面修饰棒状凹凸棒石黏土天然矿物材料作为润滑油添加剂具有优良的摩擦学性能,含凹凸棒石粉体润滑油作用下的摩擦表面形成了一层富含Si、Mg、Al、O等元素的不导电摩擦反应膜,并分布大量纳米尺度的硅酸盐颗粒物,从而显著降低摩擦,减少磨损。摩擦过程中载荷、往复频率、摩擦时间和凹凸棒石添加量4个因素对凹凸棒石添加剂减摩和抗磨性能影响的主次顺序均为:载荷添加量往复频率时间。     

硅铝型天然陶瓷矿物添加剂对柴油机油润滑性能的影响

采用端面式摩擦磨损试验机考察平均粒径约为1μm的羟基硅酸铝(Al2[Si2O5](OH)4)天然矿物微粉作为重载车辆柴油机油添加剂的摩擦学性能,利用SEM、EDS和纳米压痕仪对摩擦表面进行形貌、元素和微观力学性能分析。结果表明,硅酸铝矿物微粉作为柴油机油(50CC润滑油)添加剂具有优异的摩擦学性能,可显著提升50CC润滑油的抗磨减摩性能,且在0.75%(质量分数)的添加量下表现出最佳的摩擦学性能。硅酸铝矿物可在摩擦表面形成一层富含Si、Al、O等元素的摩擦表面膜,该膜层的平均硬度达到7.05 GPa,较基础油润滑摩擦表面平均硬度高69.8%,而平均弹性模量(E)达237.4 GPa,与基体金属相当。     

纳米铜自修复添加剂的制备及其摩擦学性能

采用液相还原法制备纳米铜润滑油添加剂。通过摩擦磨损试验机测试纳米铜添加剂在不同载荷下的摩擦学性能。利用扫描电子显微镜和纳米压痕仪分析纳米铜添加剂的自修复性能和机理。结果表明：纳米铜添加剂为粒径约20nm的球形颗粒，其分散性能稳定，摩擦过程中可以在摩擦表面形成低剪切强度的保护膜，具有良好的自修复性能；高载荷时，添加纳米铜添加剂的润滑油摩擦因数和钢球磨斑直径分别比原基础油减少29．1％和27．4％，表现出良好的抗磨减摩性能。     

CeF_3纳米微粒的合成、结构及摩擦学行为研究

在溶液中化学合成了有机化合物表面修饰的油溶性 Ce F3纳米微粒 ,初步探讨了表面修饰 Ce F3纳米微粒的制备条件 ,并表征了表面修饰 Ce F3纳米微粒的结构和性能。结果表明 ,表面修饰 Ce F3纳米微粒添加剂具有良好的减摩抗磨性 ,并且可以有效地提高基础油的承载性能 ,其性能优于商品添加剂 T2 0 2 (ZDDP)。     

安达减摩剂

安达减摩剂是由我国研制开发的世界最新一代多效复合润滑油添加剂。它含有多种减摩、抗磨有效物质,当它以3％～4％的比例添加到各类润滑油(脂)中后,能在摩擦表面上形成坚韧的物理、化学吸附膜,具有极高的减摩、抗磨和极压性能。经清华大学摩擦学国家重点实验室、全国节能计量测试技术服务中心等单位对本减摩剂所做的试验     

LaF3纳米微粒的摩擦学行为研究

本文在醇－水体系中采用共沉淀表面修饰法制备了磷酸烷基酯修饰的ＬａＦ３纳米微粒。利用多种分析手段表征了表面修饰ＬａＦ３纳米微粒的结构和润滑性能,结果表明形成了以ＬａＦ３为纳米核、有机磷化合物为表面修饰层在有机溶剂中具有良好分散性的ＬａＦ３纳米微粒,作为润滑油添加剂,具有良好的减摩、抗磨和承载性能。     

纳米铜润滑油添加剂摩擦学性能试验研究

选择轴承中使用最广泛的钢-钢摩擦副组成的摩擦体系,利用钢球的4球摩擦机,通过电子扫描电镜(SEM)观察磨斑直径和磨痕深浅,并对比摩擦系数,确定了纳米铜添加剂的最佳添加浓度为0.5%(质量分数).然后利用TLP接触疲劳试验机组模拟高速轴承的工况,考察了油溶性纳米铜添加剂的摩擦学性能;通过完全失效试验,验证纳米铜添加剂的实用性,并分析了其减摩机理.试验证明,0.5%纳米铜颗粒在轴承运转中不仅能够起到减摩抗磨的作用,而且能够延长轴承的使用寿命,提高近3倍.     

CeF3纳米微粒的合成、结构及摩擦学行为研究

在溶液中化学合成了有机化合物表面修饰的油溶性CeF3纳米微粒,初步探讨了表面修饰CeF3纳米微粒的制备条件,并表征了表面修饰CeF3纳米微粒的结构和性能.结果表明,表面修饰CeF3纳米微粒添加剂具有良好的减摩抗磨性,并且可以有效地提高基础油的承载性能,其性能优于商品添加剂T202(ZDDP).     

新型纳米陶瓷机油问世

青岛王冠石油化学有限公司和长安大学历经2年的科技攻关，日前成功研发了汽车节能与纳米陶瓷机油。试验发现，纳米陶瓷抗磨剂能够显著提高油品的极压性与抗磨性，最终优化出纳米陶瓷机油配方。与国内外同类别机油相比，该纳米陶瓷机油具有优异的极压性能、抗磨性能和氧化安定性能。试车考核实验证明，与参比油相比，纳米陶瓷机油可使车辆发动机连杆轴瓦平均失重降低约30％，     

AW-1型抗磨节能润滑添加剂

将AW—1型抗磨节能润滑油添加剂以3—4％的比例添加到各类润滑油中,在金属摩擦表面能形成牢固的吸附膜和化学反应膜,从而具有减摩、抗磨作用。 该产品经使用测试表明具有以下优良性能: 1)减少摩擦50％,降低磨损、延长机械设备     

高速高温下发动机纳米铜润滑材料的摩擦学行为

针对发动机在高速、高温等苛刻条件下,零部件表面因磨损而导致装备失效的难题,对纳米铜润滑材料的摩擦学行为进行研究,采用摩擦磨损试验机测试该材料在高速和不同温度条件下的摩擦学性能,并用扫描电镜分析纳米铜润滑材料的修复性能.结果表明:自制纳米铜润滑材料在高温高速条件下具有良好的抗磨减摩性能,在试验温度140℃时,能够使50CC润滑油的摩擦因数降低20.5%,磨斑直径降低24.6%,摩擦表面温度降低26.6%,同时表现出良好的修复性能.模拟发动机台架考核试验表明,高速运行下,在15W/40CD润滑油中添加纳米铜润滑材料能使发动机的摩擦功降低2.4%,发动机功率提高3.6%.     

油基纳米WS2对粘着磨损面的自适应修复行为

为考察纳米WS2于油液中对已有粘着磨损表面的作用行为,通过摩擦实验、X射线光电子能谱分析(XPS)、X射线能量色散谱分析(EDS)、氩离子溅射分析等手段,研究油基纳米WS2对粘着磨损表面的形貌与表面膜层成分分布的影响。结果表明:油基纳米WS2可有效改善粘着磨损表面形貌,使磨损表面粗糙度降低46.5%,并减少磨损量82.3%,油液温升降低27.6%;油基纳米WS2通过其中的纳米WS2颗粒在粘着磨损面形成由纳米WS2、纳米WO3、纳米FeS和纳米FeSO4组成的致密极压抗磨修复层,该修复层通过滑移铺展将粘着磨损表面修复平整,表现出良好的自适应修复特性。     

纳米Fe_2O_3粉末的表面吸附性能

采用TG-DTA结合XRD等实验方法,研究纳米级Fe2O3粉末的表面吸附性能;分析Fe2O3粉末表面吸附水量及脱附热与纳米颗粒尺寸的依赖关系;利用数学模型结合热力学理论定量描述纳米Fe2O3颗粒的比表面能和表面过剩吉布斯函数,及其随颗粒尺寸的变化关系。结果表明:随纳米Fe2O3颗粒尺寸减小,脱附水的温度区间逐渐增宽,脱水量和脱附热增大;且比表面积的显著增大导致比表面能、表面过剩吉布斯自由能明显升高,纳米颗粒吸附性能增强。     

二烷基二硫代磷酸镨的抗磨减摩机理研究

采用四球机和HQ—1摩擦磨损试验机考察了二烷基二硫代磷酸镨（PrDDP）的抗磨减摩性能,并用X射线能谱仪（EDX）、傅利叶反射红外谱仪（FTIR）、俄歇电子能谱仪（AES）和X射线光电子能谱（XPS）等方法,研究了PrDDP的抗磨减摩机理。结果表明,PrDDP具有良好的抗磨减摩性能,摩擦表面生成的有机镨化合物、金属镨、有机硫化物、硫酸盐、磷酸盐等表面润滑层以及摩擦亚表面生成的镨渗层是抗磨减摩作用的主要原因。     

纳米铜在220~#矿山润滑油中的悬浮稳定性与摩擦性

采用化学还原法制备平均粒径为139 nm的纳米铜悬浮液。通过一种缓冲液与两种非离子表面活性剂复配对纳米铜表面进行改性,研究纳米铜在220~#矿用润滑油中的悬浮稳定性;同时利用MFT-R4000高速往复摩擦磨损试验仪与AW润滑油抗磨试验机研究纳米铜润滑油的摩擦学性能。结果表明:在缓冲液、吐温-80及司盘-80用量分别为纳米铜悬浮液的233%、2%和2%条件下对纳米铜进行改性,所得到的改性纳米铜在220~#润滑油中的质量分数为0.3%时,悬浮稳定性较好;其摩擦系数在5、10和20 N负荷下与原油相比分别降低了67.07%、15.79%和43.40%;其极压与抗磨性能分别提高了20.0%与63.9%以上。     

复压复烧对烧结减摩Cu-Ti3SiC2导电材料性能的影响

利用粉末冶金技术制备了10%Ti3SiC2颗粒增强Cu基减摩、导电材料。以200,400和500 MPa的压力对烧结试样进行复压,然后复烧,以提高材料的密度。通过测量试样的密度、硬度和电阻率,探索了复压复烧对材料性能的影响,并对试样进行了通电和不通电情况下的摩擦、磨损试验。结果表明,经400 MPa复压复烧后,材料的密度和硬度得到显著提高,密度由7.309 g·cm-3增加至7.712 g·cm-3,而硬度则达到HB 114,导电性能和减摩、抗磨能力也因此得到了改善,摩擦系数有所降低,磨损量减少了68%。与未带电的情况相比,带电时的摩擦因数相对较小,但磨损量则较大。在带电磨损实验过程中,摩擦副的温度升高使样品表面的铜基体部分氧化,并起到了润滑作用,从而降低了摩擦因数。