纳米CaCO3、Cu混合物润滑油添加剂的摩擦学性能

采用纳米碳酸钙、纳米铜粒子混合物作为润滑油添加剂，利用四球摩擦磨损试验机考察了含纳米碳酸钙、纳米铜粒子添加剂的润滑油的摩擦学性能；用扫描电子显微镜（SEM）考察了磨痕表面的形貌；用原子力显微镜和扫描电子显微镜（SEM）观察分析了在磨损表面纳米粒子的形态与分布。研究结果表明，纳米碳酸钙、纳米铜的混合粒子的总添加量为0.6％，质量比为1：1时，润滑油具有最佳的摩擦学性能；润滑油中纳米碳酸钙、纳米铜混合物粒子添加剂的优良摩擦学性能与纳米粒子在表面存在形态相关。     

油溶性纳米铜的制备、表征及其对SF15W/40汽油机油摩擦性能的影响

采用界面生长法,以醋酸铜为母体,抗坏血酸(Vc)为还原剂,吐温-85为修饰剂,正丁醇为生长剂,合成了粒径约15.5 nm的油溶性球形纳米铜粉;通过X-射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对纳米铜粉进行了表征;将其作为润滑油添加剂分散于SF15W/40汽油机油中制得纳米润滑油;通过高浓度激光粒度仪考察了纳米润滑油的分散稳定性;通过UMT-Ⅱ摩擦磨损实验机考察了纳米润滑油的摩擦学性能;采用扫描电子显微镜(SEM)分析了磨损表面形貌.结果表明:纳米铜粉在润滑油中具有优异的分散稳定性;纳米铜粉显著改善了SF15W/40汽油机油的润滑性能,其最佳添加量为0.8%.分析认为纳米铜在摩擦表面的划痕和犁沟处沉积并铺展成膜,从而改善了摩擦磨损性能.     

纳米固体润滑颗粒对微织构表面摩擦学性能的影响研究

基于RTEC-MFT-5000型多功能磨损试验机,研究了纳米固体润滑颗粒作为润滑油添加剂对微凹坑织构表面摩擦学性能的影响。在研究中,应用NanoFocus共聚焦显微镜观测试样表面微织构形貌,获取磨痕处二维截面轮廓图。借助扫描电子显微镜和能谱仪,对磨损区域微凹坑形貌及磨痕部位微凹坑内外的元素成分进行分析。研究结果表明,添加纳米固体润滑颗粒的润滑油,在不同工况条件下均具有较优的减摩特性,固体润滑颗粒作为添加剂有助于在磨损区域形成一层固体润滑膜,减小摩擦副之间的摩擦因数,提高耐磨性能。含有纳米二硫化钼固体颗粒添加剂的润滑油,其减摩抗磨效果优于含有纳米石墨固体颗粒添加剂的润滑油。表面微织构技术与纳米固体润滑颗粒添加剂相结合,可以表现出更为优异的协同润滑效果。     

油溶性CuO纳米颗粒的抗磨性能研究

利用四球摩擦磨损实验机考察了油酸铜修饰CuO纳米颗粒作为润滑油添加剂的抗磨性能,并用扫描电子显微镜（SEM）和X-射线光电子能谱（XPS）等对钢球磨损表面进行了分析。摩擦磨损试验结果表明,当添加质量分数仅为0.025%时,油酸铜修饰CuO纳米颗粒作为润滑油添加剂即能够明显提高基础油的抗磨能力。SEM及XPS分析结果表明,油酸铜修饰CuO纳米颗粒作为润滑油添加剂在摩擦过程中形成了一层富含Cu2O和Fe2O3的化学反应膜,正是这层膜的存在使得其表现出良好的抗磨性能。     

油酸修饰纳米粒子的摩擦学性能比较

利用化学法合成了表面为油酸所修饰的PbS、PbO和ZnS纳米粒子,由于无机纳米粒子表面有一层由油酸组成的长链有机化合物,使得所修饰的PbS、PbO和ZnS纳米粒子在基础油中有良好的分散性,能够作为润滑油添加剂。用四球摩擦磨损试验机分别考察了它们作为润滑油添加剂的摩擦学行为,结果表明,无机纳米核的化学组成、大小,以及摩擦过程中所形成边界润滑膜的成膜机制对油酸修饰纳米粒子作为润滑油添加剂的摩擦学性能影响不大,所合成的油酸修饰PbS、PbO和ZnS纳米粒子作为润滑油添加剂都能够明显提高基础油的减摩抗磨性能。     

坡缕石载铜复合纳米润滑添加剂的制备及摩擦学性能研究

使用化学还原法制备坡缕石载铜复合纳米颗粒,以铸铁HT200作为摩擦副,采用MMU-10G摩擦磨损试验机研究该纳米颗粒作为润滑添加剂的摩擦学行为,使用EPMA-1600电子探针、金相显微镜、Genesis能谱仪进行试样磨损面形貌观察和组成元素分析。实验结果表明:该纳米复合颗粒作为润滑添加剂具有优异的减摩效果和良好的抗磨性能,与基础油150N相比,平均摩擦因数下降66.2%,对应的摩擦副试件磨损失重减少80.9%,在试件表面生成由纳米坡缕石和纳米铜共同组成的自修复膜。     

添加油酸修饰的纳米Fe3 O4粒子润滑油的摩擦学性能研究

利用化学共沉淀法制备了平均粒径为10nm、油酸表面修饰的Fe3O4粒子，并对其作为润滑油添加剂的摩擦学性能进行了研究。试验结果表明，添加油酸修饰的纳米Fe3O4粒子的润滑油表现出了较好的抗磨减摩性能，但是，纳米粒子的添加量有一最佳值。与基础油相比，添加纳米Fe3O4粒子润滑油的摩擦因数最大降低了26％，磨损量降低了28％。在摩擦磨损过程中，添加纳米Fe3O4粒子润滑油的摩擦力矩的变化表现出了时间效应。添加纳米Fe3O4粒子润滑油摩擦磨损后的磨痕表面比基础油摩擦磨损后的磨痕表面光滑，可以推测，纳米Fe3O4粒子对摩擦表面的抛光作用提高了润滑油的摩擦学性能。     

改性纳米h-BN润滑油添加剂对缸套-活塞环摩擦学性能的影响

在缸套-活塞环摩擦副中,当活塞在上、下止点处为零速,难以形成油膜,且在气缸的高温工况下,其他部位的油膜也会被破坏,从而造成缸套-活塞环的摩擦功耗增加和磨损加剧。采用优质润滑油是提高缸套-活塞环润滑与摩擦特性的重要手段。制备改性纳米六方氮化硼(h-BN)颗粒并将其按不同质量分数分散至聚α-烯烃（PAO10）基础油中,使用R-tec摩擦磨损试验机开展不同载荷下的往复摩擦试验,通过观测摩擦因数、磨损体积和缸套磨损表面、磨损元素及三维形貌参数,研究改性纳米h-BN添加剂对缸套材料摩擦学性能的影响以及减摩抗磨润滑机制。结果表明：加入改性纳米h-BN添加剂可以显著降低缸套-活塞环摩擦副的摩擦因数,减少磨损量,加入质量分数0.25%的添加剂在50 N、3 Hz工况下可使摩擦因数降低33.87%,磨损体积降低23.32%;在载荷及摩擦热作用下纳米h-BN添加剂可以在磨损表面形成摩擦保护膜,可以改善缸套的表面粗糙度,创造优良的润滑环境,提升其摩擦学性能。     

表面修饰ZrO2纳米颗粒对液体石蜡抗磨性能的影响

采用原位修饰方法制备了双烷基二硫代磷酸盐(DDP)表面修饰的ZrO2纳米颗粒,利用四球摩擦磨损试验机考察了ZrO2/DDP复合纳米微粒用于添加剂的摩擦学行为。用扫描电子显微镜(SEM)和能量散射谱仪(EDS)观察、分析了磨斑表面形貌,并探讨了复合纳米微粒添加剂的润滑作用机制。摩擦磨损结果表明,ZrO2/DDP复合纳米微粒添加剂具有优良的抗磨损性能,能显著提高液体石蜡的失效载荷;表面分析结果表明,在摩擦过程中ZrO2/DDP复合纳米微粒聚集在边界润滑膜中,对磨损表面起到修复作用。     

表面修饰FeS纳米微粒的研究(Ⅱ)--摩擦学特性研究

用四球摩擦磨损试验机考察了二烷基二硫代磷酸（DDP）修饰FeS纳米微粒作为润滑油添加剂的摩擦学行为.结果表明,DDP修饰FeS纳米微粒在极低的添加量时即具有良好的抗磨效果,但不能降低基础油的摩擦因数;磨损表面分析表明钢球表面形成了边界润滑膜,使摩擦学性能得到明显改善.     

复合纳米润滑油添加剂的制备及其摩擦学性能

采用超声机械法制备了经过化学修饰的纳米Al2O3、SiO2、MgO复合粉体,使其稳定地分散在基础油中,考察了油的摩擦学性能,用扫描电镜(SEM)、X射线能量色谱仪(EDS)分析了摩擦副表面的形貌和组成,同时初步分析了添加剂的润滑机理.结果表明:所制备的复合纳米粉体为平均粒径58 nm的球形微粒,在润滑油中具有较好的抗磨减摩能力,表现出良好的自修复效果.     

十二烷氧基改性硼酸铜的合成及抗磨减摩性能研究

合成了一种新型的油溶性含硼润滑油添加剂———十二烷氧基硼酸铜。采用四球和环-块摩擦磨损试验机评价了其摩擦学性能。结果表明,在HVI500中性矿物油中加入十二烷氧基硼酸铜以后,其承载能力明显提高,磨斑直径和摩擦因数均显著降低。从磨斑表面XPS分析结果可以推断,添加剂在摩擦过程中发生了摩擦化学降解反应,生成的产物Cu2O和B2O3沉积在摩擦表面而起润滑作用,从而改善抗磨减摩性能。     

Preparation and Evaluation of Tribological Properties of Cu Nanoparticles Surface Modified by Tetradecyl Hydroxamic Acid

Oil-soluble Cu nanoparticles without phosphorus and sulphur elements were prepared using in situ surface-modification technique with hydrazine hydrate as a reductant and tetradecyl hydroxamic acid (THA) as a modifier. The phase composition, microstructure, and chemical structure of as-synthesized Cu nanoparticles (coded as THA-capped Cu or THA-capped nano-Cu) were analyzed by means of X-ray diffraction, transmission electron microscopy, and Fourier transform infrared spectrometry. The thermal stability of THA-capped Cu was examined using thermogravimetric analysis and differential thermal analysis. The antiwear ability of THA-capped Cu as an additive in liquid paraffin was examined using a four-ball machine, and the morphology of worn steel balls was examined using a scanning electron microscope, an energy dispersive spectrometer and an X-ray photoelectron spectroscopy. It has been found that THA-capped Cu can be well dispersed in some organic solvents. As-synthesized THA-capped Cu as an environmentally friendly additive in liquid paraffin shows excellent antiwear ability for the steel–steel contact. Besides, Cu nanoparticles are able to deposit and fill up micropits and grooves on steel sliding surfaces under a higher load and hence greatly reduced wear of the steel–steel pair thereat by way of self-repairing of worn surfaces of the steel–steel frictional pair, showing promising application as an environmentally acceptable lubricating oil additive.     

六方氮化硼负载纳米铜润滑添加剂的制备及其摩擦学性能研究

采用水热吸附及热解还原制备六方氮化硼负载纳米铜复合润滑添加剂(Cu/h-BN),利用透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、热重分析仪(TGA)以及红外光谱仪(FT-IR)对样品进行表征.将纳米润滑添加剂分散到聚α-烯烃(PAO10)中,采用球盘摩擦试验考察其摩擦学性能.采用扫描电子显微镜(SEM)对典型的磨痕进行...     

纳米减摩修复添加剂摩擦学性能的试验研究

在MRH-3高速环块摩擦磨损实验机上,研究了纳米微粒Cu,A l,A l2O3以及不同配比的混合纳米粒子加入到SD40基础油中的摩擦学性能,并探讨了纳米添加剂的减摩机制。结果表明:含有纳米Cu,A l,A l2O3粒子的润滑油添加剂能显著提高SD40基础油的承载能力和减摩性能,且对表面具有一定的修复能力。     

含硫氮硼酸酯在菜子油中的摩擦学性能研究

合成了一种新型含硫氮硼酸酯润滑油添加剂，利用四球摩擦磨损试验机考察了其在菜子油中的摩擦学性能，并用x射线光电子能谱仪分析了磨斑表面的元素化学状态。结果表明：含硫氮硼酸酯可显著改善菜子油的减摩抗磨性能和承载能力；含上述添加剂的菜子油在摩擦过程中发生了摩擦化学反应，生成了含菜子油甘油酯、有机硫化物、硫酸亚铁、三氧化二硼等组成的边界润滑膜，从而改善了菜子油的摩擦学性能。     

冷挤压成形用纳米改性润滑油润滑性能研究

采用化学共沉淀法制备了亲油性的、粒径为10 nm球形Fe3O4粒子,在CSS-2220型电子万能试验机上对LY12进行冷挤压成形试验,研究了纳米Fe3O4粒子作冷挤压润滑油添加剂的润滑性能,并与传统的“氟硅化-皂化”润滑方法及添加微米石墨润滑油的润滑性能进行了对比。结果表明:与传统“氟硅化-皂化”的润滑效果相比,添加纳米Fe3O4粒子的润滑油,可明显降低冷挤压件的表面粗糙度,提高挤压件的表面质量;与微米级石墨粉作冷挤压润滑油添加剂的润滑效果相比,添加纳米Fe3O4粒子的润滑油在提高挤压件表面质量的同时使挤压时的挤压力明显降低。     

油溶性异辛氧基硼酸锌在菜子油中的摩擦学性能研究

合成了含硼及锌润滑油添加剂——异辛氧基硼酸锌(ZnOB)。采用四球摩擦磨损试验机评价了其摩擦学性能。结果表明:在菜子油(RO)中加入异辛氧基硼酸锌以后,其承载能力明显提高,磨斑直径和摩擦因数均明显降低。从磨斑表面XPS分析结果可以推断,添加剂在摩擦过程中发生了摩擦化学降解反应,生成的产物ZnO和B2O3沉积在摩擦表面而起到润滑作用,从而改善抗磨减摩性能。     

油酸修饰纳米铜粉的摩擦学性能研究

采用了液相还原修饰法,在溶液中直接合成了油酸表面修饰的纳米Cu微粒。在四球摩擦擦损试验机上考察了其作为润滑油添加剂在45#变压器油中的摩擦学性能。结果表明:制备的纳米Cu微粒粒径在20~50 nm之间,且分布均匀;较低载荷下,纳米Cu微粒对油品的润滑性能没有影响,当载荷达到600 N以上时,其抗磨减摩性能有显著的提高。XPS分析表明,较高载荷下的摩擦表面形成了单质铜和油酸的沉积膜,正是这层沉积膜的作用使得纳米Cu微粒具有优异的抗磨减摩性能。     

油润滑纳米添加剂摩擦学设计及研究中几个值得商榷的问题

从材料学、化学、摩擦学、表面工程角度分析阐述了纳米润滑油添加剂组分选择、分散稳定修饰剂设计、摩擦学性能评价和机理研究方面存在的几个问题和认识上的一些误区．指出在作油润滑纳米润滑材料的摩擦学设计时，所选择的纳米材料应对酸、氧特别是热氧和纳米修饰剂表现出惰性；对普通摩擦副来说，纳米粒子的“分子轴承”作用机制其作用微乎其微的。当摩擦副相互接近程度达到介观或微观尺度时．纳米微球的“分子轴承”作用才明显，产生润滑甚至超润滑；对普通摩擦副而言，纳米粒子在短时间内的机械抛光作用并不会太明显，而长期抛光作用则取决于摩擦过程中纳米粒子机械抛光作用和机械摩擦磨损作用两者之间的竞争。