纳米润滑添加剂的研究进展

纳米材料的独特性能使得其在润滑领域表现出良好的抗磨减摩效果。本文中综述了纳米润滑添加剂的国内外发展现状及研究水平。为实现无机纳米颗粒在润滑油中的均匀分散,需对纳米颗粒进行表面处理。纳米润滑添加剂表面改性的方法主要有:包覆改性和表面化学改性。大量试验表明:将纳米粒子添加到润滑油中,不仅可以起到抗磨减摩作用,还可以延长器械的使用寿命,减少污染,节约能源,使免维修成为可能。     

Al2O3/SiO2／MgO复合纳米添加剂的抗磨减摩性能

采用超声机械法制备纳米Al2O3、SiO2、MgO等颗粒，并对其进行化学修饰，使其稳定地分散在基础油中，获得自修复纳米润滑添加剂。通过四球试验与止推圈试验考察摩擦学性能。试验结果表明：自修复纳米润滑添加剂具有良好的分散稳定性、抗磨减摩性和自修复性。     

纳米粒子作为润滑油添加剂的应用现状

纳米润滑油添加剂表现出优良的抗磨和高承载负荷性能,具有广阔的应用前景。文章介绍了纳米粒子作为润滑油添加剂的种类及其应用,简要分析了纳米润滑油添加剂的抗磨减摩机理,提出了纳米润滑油添加剂的研究方向。     

纳米粒子在润滑材料中的应用进展

介绍了纳米润滑粒子的制备方法,探讨了纳米粒子的润滑机理,包括膜作用机理、类滚珠作用机理和表面优化作用机理.着重综述了纳米粒子在润滑材料中的应用,具体包括:纳米无机粒子可作为添加剂在润滑油、聚合物基复合材料中起抗磨、减摩作用;纳米粒子应用于非聚合物基复合涂层,可形成一种根据环境自我调节的活泼纳米复合涂层,此涂层具有广泛的应用前景.     

纳米金刚石粉和滑石粉摩擦学性能对比

为研究纳米颗粒润滑添加剂的摩擦磨损性能,选取纳米金刚石粉和滑石粉为添加剂,通过四球试验和销盘试验评价润滑油的抗磨性能、减摩性能和承载能力。结果表明,虽然滑石粉具有非常出色的减摩性能,但是抗磨性能较差;而纳米金刚石粉的各方面性能表现良好,综合摩擦学性能较好。     

油溶性纳米铜对Al2024-GCr15钢摩擦副的摩擦学效应

将实验室合成的纳米Cu添加剂按质量分数1%加入到参比油中,使用SRV型微动摩擦磨损试验机考察了油溶性纳米铜添加剂对Al2024-GCr15钢摩擦副润滑过程中摩擦磨损行为的影响,并对摩擦副的磨损表面进行了分析.结果表明:油溶性纳米Cu添加剂有很好的抗磨减摩性能,能够明显地提高SJ15W/40汽油机油的品质,是一类比较优异的抗磨减摩添加剂.其抗磨减摩机理为软金属纳米颗粒(纳米Cu颗粒)在摩擦过程中由于物理、化学和电化学等的作用沉积到摩擦表面,在负载作用下铜、铝磨粒熔合、共晶重组并"焊接"在摩擦副上形成弥散分布的突起,从而起到抗磨减摩效果.     

SiO2／SnO2复合纳米粒子的制备及其在菜籽油中的摩擦学性能

采用化学方法制备了SiO2／SnO2复合纳米添加剂,在四球摩擦磨损试验机上考察了其在菜籽基础油中的抗磨减摩性能。用扫描电子显微镜观察分析钢球磨斑表面的形貌,同时通过对钢球磨痕表面进行X-射线光电子能谱分析,探讨了SiO2／SnO2复合纳米添加剂的抗磨减摩机理。结果表明：SiO2／SnO2复合纳米添加剂具有优良的减摩抗磨性能,其润滑作用机理是因为SiO2／SnO2复合纳米添加剂在摩擦表面沉积并在接触区的高温高压作用下熔融铺展,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性能。     

SiO2/ZnO复合纳米粒子的摩擦学和修复性能

用化学方法制备了SiO2/ZnO复合纳米添加剂,通过四球机和环-块试验机分别考察了其在矿物油中的抗磨减摩和修复性能.用扫描电镜观察分析磨斑表面的形貌,并探讨其润滑和修复机理.结果表明:SiO2/ZnO复合纳米粒子添加剂具有优良的减摩、抗磨和修复性能.其润滑和修复机理是由于SiO2/ZnO复合纳米粒子在摩擦表面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修复性能.     

羟基型菜籽油润滑添加剂的摩擦学性能研究

在菜籽油中引入羟基,合成了一种环境友好型改性菜籽油润滑添加剂,并利用红外光谱对其主要官能团进行了鉴定.通过四球试验机考察了它们在菜籽油基础油中的抗磨性能与极压性能,用扫描电子显微镜观察分析磨斑表面的形貌,同时通过对磨痕进行X射线光电子能谱分析,探讨了羟基化改性菜籽油润滑添加剂的极压抗磨作用机理.结果表明:羟基化改性菜籽油添加剂能明显改善菜籽油的抗磨和减摩性能;其润滑作用机理是由于长链菜籽油分子在摩擦面上吸附或发生摩擦化学反应形成了摩擦聚酯膜、氧化铁膜或铁皂共同组成的起抗磨作用的润滑膜.     

纳米锑颗粒作为液压油添加剂的摩擦学性能

为了研究纳米锑颗粒作为润滑油添加剂的润滑摩擦学性能,充分发挥其减磨、抗磨效果,采用CFT-1型材料性能测试仪对比研究了不同载荷下纳米锑粒子作为液压油添加剂的摩擦学性能,通过SEM对试样摩擦表面进行了形貌分析,利用EDX进行了磨痕表面元素分析.结果表明:不同载荷下纳米锑颗粒在液压油中的最佳添加量不同,重载荷下纳米锑粒子表现出优良的抗磨减摩性能;纳米锑粒子在一定程度上可以提高液压油的抗磨减摩性能,这是由于磨痕表面形成了含锑元素的表面膜,起到良好的抗磨减摩效果.     

纳米润滑材料应用研究进展

阐述了纳米无机单质,无机盐、氢氧化物、氧化物和高分子微球的摩擦学研究进展,综述了纳米粒子在基础油中的分散方法及抗磨减摩机理,介绍了纳米粒子作为润滑油添加剂的应用现状。     

两种硫化锑纳米材料在液体石蜡中摩擦学性能的对比研究

利用四球摩擦磨损试验机对硫化锑纳米棒束作为液体石蜡添加剂的摩擦学性能进行了研究. 结合硫化锑纳米颗粒的性能, 对比分析两者作为添加剂润滑下摩擦系数、磨斑直径、钢球磨损表面形貌的变化规律, 并得到以下结论: 两种材料均能在一定程度上改善基础油的减摩抗磨性能, 在低载荷时硫化锑纳米棒束的减摩抗磨性能明显优于纳米颗粒, 较高载荷时, 两者的减摩抗磨性能相当; 就承载能力而言, 纳米颗粒的性能明显优于纳米棒束; 低载时纳米棒束的“微滚珠”效应是其优异摩擦学性能的主要原因.     

纳米润滑材料的研究与应用

介绍了纳米材料的特征，着重介绍了高分子微球的制备及应用，综述了纳米润滑材料的抗磨减摩机理、超滑机理及摩擦学研究进展。     

一种环境友好润滑剂的制备及性能研究

在脂肪酸分子中引入氮，合成了一种新型的环境友好润滑添加剂NLA，利用红外光谱对其主要官能团进行了表征，通过四球试验机考察了添加剂在矿物基础油中的抗磨减摩性能与极压性能，用扫描电镜对磨痕表面形貌进行了分析，探讨了该类添加剂的极压抗磨作用机理。结果表明：该润滑添加剂在矿物油中具有优良的抗磨减摩性能，并且具有良好的防锈性能和生物降解性能，是一种新型的环境友好润滑添加剂。     

Nano-ZnO添加剂对冷轧轧制液润滑性能的影响

为研究ZnO纳米粒子对轧制液摩擦学性能和轧制润滑性能的影响,制备了以ZnO纳米粒子为添加剂的水基纳米轧制液和传统轧制乳化液.通过四球摩擦学试验和四辊冷轧试验,对比研究了其摩擦学特性和轧制润滑性能,利用金相显微镜和热场发射扫描电子显微镜(FESEM)等手段对轧后硅钢表面的形貌和成分进行分析,并给出了ZnO纳米粒子的减摩抗磨作用机理.研究表明:随接触载荷增大,水基轧制液的μ值和轧后表面粗糙度呈现出不同于传统轧制乳化液的变化趋势;水基轧制液的ZnO纳米粒子含量为0.7%时,摩擦学性能和轧制润滑性能最好,与传统轧制液相比,极压系数PB提高8.4%,摩擦系数μ降低43%,轧后表面粗糙度Ra降低37%;颗粒状ZnO纳米粒子分布在摩擦副表面的纳米级间隙处,类似微球轴承,起支承载荷的作用,使轧制液的减摩抗磨性能提高.     

几种含聚氧乙撑链基绿色水基润滑剂的摩擦性能比较

以油酸分子为载体引入聚氧乙撑链和氮元素,合成了OT系列绿色水基润滑添加剂,参照GB6144-85测试了与钼酸钠复配后的防锈性能,通过四球试验机考察了1%OT1、1%OT2和1%OT3水溶液的摩擦学性能,初探其极压抗磨作用机理.试验结果表明:OT系列添加剂在水中具有较好的抗磨减摩性能,而1%OT2水溶液具有更高的承载能力,高载荷时抗磨减摩性能更好,摩擦系数最小.可能因其在溶解性和吸附性上达到了平衡.     

不同相态液晶添加剂的润滑性能及机理分析

为了研究液晶化合物作为润滑添加剂的摩擦学性能及其作用机理,考察了2种向列相液晶和2种胆笛相液晶在矿物基础油中的摩擦学性能,比较了不同结构添加剂抗磨减摩性能的差异并分析了原因,在此基础上简述了液晶化合物的不同相态对于润滑性能的作用机理。结果表明:加入1%的液晶添加剂均可明显改善基础油的润滑性能;向列相液晶添加剂由于分子结构刚性更强,利于增加油膜强度以避免干摩擦产生;而胆备相液晶添加剂分子呈片层、螺旋结构,柔性链易适应磨痕,在同等载荷下有着更好的抗磨效果。     

油溶性离子液体作为润滑油添加剂的摩擦学性能研究

为解决离子液体在基础油中溶解性差、不宜用作润滑添加剂的问题,通过分子设计制备了极性较小的十六烷基三辛基季膦磷酸二异辛酯盐和十六烷基三辛基季胺多库酯钠盐2种油溶性离子液体,其在碳氢润滑油聚ɑ烯烃(PAO10)中均具有较好的溶解性。采用铜片腐蚀试验考察了2种离子液体的腐蚀性;通过Optimol SRV-IV往复振动摩擦磨损试验机测试了2种离子液体作为PAO10基础油添加剂的摩擦学性能,通过多功能X射线光电子能谱仪(XPS)和原位接触电阻(ECR)表征推导了离子液体添加剂在PAO基础油中的润滑机理。结果表明:2种离子液体作为PAO10的添加剂无腐蚀,完全符合对润滑添加剂的要求。2种离子液体添加剂比空白基础油和传统工业添加剂ZDDP均具有更好的减摩抗磨性能。2种离子液体添加剂会在摩擦副表面形成有效的吸附膜和发生复杂的摩擦化学反应,因而使离子液体具有优异的减摩抗磨性能。     

油溶性有机钼的发展和研究现状

油溶性有机钼是一类可溶于润滑油的钼化合物,其在润滑剂中常用作摩擦改进剂或抗磨减摩添加剂。简述了有机钼润滑添加剂的发展情况及基本类型,对其在润滑油和润滑脂中的研究现状进行了介绍,并归纳了不同类型有机钼添加剂的摩擦学机理。最后,针对有机钼添加剂研究中存在的一些问题,提出了相应建议。     

纳米粒子改善润滑油摩擦磨损性能的研究

利用MM200型磨损试验机研究了纳米粒子作为润滑油添加剂的摩擦磨损性能.实验结果表明:纳米粒子能明显地提高润滑油的抗磨减摩性能.并利用光学显微镜和扫描电子显微镜 (SEM) 观察了磨痕形貌,分析了纳米粒子在磨痕表面分别以"垫片"和"轴承"形式参与润滑.