纳米TiN润滑油添加剂的摩擦学性能研究

使用四球摩擦试验机研究纳米TiN作为润滑油添加剂的摩擦学性能, 并利用磨斑测量系统、激光共聚焦显微镜OLS1100和EDS测试分析其磨损特性和自修复性能。实验结果表明：纳米TiN作为润滑油添加剂具有良好的抗磨减摩和自修复性能;在润滑油中加入质量分数为05%的纳米TiN添加剂和10%的PEG 200分散剂,可达到最佳的抗磨减摩效果。在高载荷下,纳米TiN润滑油的自修复比表面抛光的效果更好。     

高温环状磷酸酯润滑添加剂的制备及其摩擦学性能研究

制备一种新型高温无灰环状磷酸酯(CP)润滑脂添加剂,采用红外光谱和热分析仪对其分子结构及热稳定性进行表征。利用SRV-IV摩擦磨损实验机考察该添加剂高温下在锂基润滑脂中的摩擦学性能。采用扫描电子显微镜(SEM)观察试验后试样的磨损表面形貌,采用X射线光电子能谱仪(XPS)对磨痕表面元素进行分析。试验结果表明,无灰环状磷酸酯能大幅度提高基础脂高温下的减摩抗磨性能,并在一定程度上可提高基础脂的极压性能。CP通过在摩擦副表面发生化学吸附和摩擦化学反应,生成由Fe(OH)O,FexOy,FePO4组成的边界润滑膜,从而表现出极好的抗磨减摩性能。     

不同工况条件下纳米添加剂抗磨减摩性能分析

通过在PLINT试验机进行试验,研究在不同法向载荷、频率、浓度条件下纳米氧化铝添加剂的抗磨减摩性能。结果显示在试验范围内,频率的增加会导致摩擦因数减小,磨斑体积也随之减小,磨损减弱;法向载荷的增加会导致摩擦因数增大,但随着自修复反应的发生,磨斑体积随之变小,磨损减弱。     

纳米Sn粒子的制备及其作润滑油添加剂的摩擦学性能研究

用化学还原法制备了表面经油酸修饰的纳米Sn粒子,并在透射电镜(TEM)下观测到所制备的纳米Sn粒子呈球形、平均粒径为20 nm。在MSR-10D四球摩擦磨损试验机上考察了纳米Sn粒子作为CF-4 15W/40润滑油添加剂的摩擦学性能,并在扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)上对钢球磨斑表面进行了形貌观测和表层成分分析。试验结果表明,纳米Sn粒子作为润滑油添加剂具有一定的减摩性能和较好的抗磨性能,当所添加的体积分数仅为0.1%时,添加纳米Sn粒子润滑油的摩擦力比基础油降低了16.64%,其磨斑直径比基础油减小了38.4%。分析认为,纳米Sn粒子通过隔离摩擦表面而改善了润滑油的减摩抗磨性能。     

铜型添加剂摩擦修复作用的可行性研究

通过实验室实验和实际应用试验,考察了铜型添加剂的摩擦修复作用,结果表明：铜型添加剂在摩擦条件下可在表面生成单质铜,随着负荷和温度升高,铜微粒、铁的磨损微粒、铜铁合金相互熔合扩散共晶焊接在摩擦面上形成修复膜。对梯级负荷１６００Ｎ时修复膜的厚度进行了估算,并建立了修复膜的作用模型。     

石墨烯/纳米铜复合润滑油添加剂摩擦学性能研究

采用改进的Hummers方法制备石墨烯,并采用纳米激光粒度仪和X射线衍射仪对其进行表征。使用油酸和十八胺对纳米铜和石墨烯进行表面修饰,以改善其在润滑油中的分散稳定性;通过四球实验及缸套-活塞环变载荷摩擦磨损实验,评价石墨烯和纳米铜复合添加剂在润滑油中的减摩抗磨特性。采用金相显微镜和扫描电镜（SEM）观察试样磨损表面形貌,分析石墨烯和纳米铜复合添加剂的减摩抗磨机制。结果表明,石墨烯/纳米铜复合添加剂的加入使润滑油具有更加优异的抗磨减摩性能,且优于单一纳米铜或石墨烯添加剂;在摩擦过程中,石墨烯和纳米铜对摩擦副表面的凹槽和划痕进行了填充,使得磨损表面珩磨纹更加细密;同时,复合添加剂在摩擦过程中在摩擦表面形成了含有铜元素和碳元素的薄膜,起到了自修复作用。     

新型硼氮型润滑油添加剂的合成及摩擦学性能

以植物油为原料合成了一种新型硼氮型润滑油添加剂,采用摩擦磨损试验机考察了它在加氢基础油和成品油中的摩擦学性能,结果表明此添加剂具有良好的抗磨减摩效果.用扫描电子显微镜和X射线光电子能谱仪观察分析了磨痕表面的形貌及元素,发现磨损表面含有大量的硼元素,表明在摩擦过程中,通过物理吸附和化学反应在摩擦表面生成了含硼润滑膜,起减摩和抗磨作用.     

羟基硅酸镁和MoDTC复合添加剂的减摩抗磨性能

采用MMW-1A型立式万能摩擦磨损试验机分别考察羟基硅酸镁超细粉体以及羟基硅酸镁超细粉体复合MoDTC作为基础油PAO4添加剂的摩擦学性能,借助金相系统显微镜、扫描电子显微镜(SEM)以及能量色散谱仪(EDS)对摩擦表面进行观察表征及组成分析。结果表明:羟基硅酸镁超细粉体可改善PAO4的减摩抗磨性能,但摩擦表面仍存在明显划痕及凹坑;质量分数0.25%的羟基硅酸镁超细粉体与0.3%的MoDTC组成的复合添加剂,可明显改善PAO4的减摩抗磨性能,相比于PAO4基础油和仅添加质量分数0.25%的羟基硅酸镁超细粉体的润滑油,摩擦因数分别降低了32.75%和17.87%,磨斑直径分别下降了53.16%和32.04%;复合添加剂对磨斑表面形貌的改善效果更为显著,其在摩擦表面形成了一层富含C、O、Mo、S、Mg、Si等元素的修复层,且2种添加剂在摩擦过程中优势互补,起到了相互促进的协同作用。     

几种修复促进剂对TiO2/SiO2纳米添加剂减摩及修复效果的影响

在昆仑牌GL-5车辆齿轮油中研究了4种修复促进剂对TiO2／SiO2纳米添加剂减摩及修复效果的影响,并分析其作用机制。结果表明,修复促进剂的加入能有效降低TiO2／SiO2纳米添加剂的摩擦因数,提高表面修复量,其中最大减摩性能可提升28．2％,最大修复量可提高133．3％。磨痕表面SEM分析结果表明加入修复促进剂后修复层更光滑、平整。修复促进剂对减摩和修复的促进作用可能是由于修复促进剂在摩擦过程中释放出负离子自由基,从而降低TiO2／SiO2纳米粒子的反应活化能,使TiO2／SiO2纳米粒子更易同金属基体形成耐磨复合膜。     

纳米铜润滑油添加剂减摩抗磨及自修复性能

利用透射电子显微镜与电子衍射观察由二烷基二硫代磷酸原位修饰合成的铜纳米微粒的形貌和结构。在四球机上考察其作为基础润滑油添加剂的抗磨减摩性能,在环块机上考察其作为润滑油添加剂的自修复性能。结果表明,铜纳米添加剂具有良好的抗磨减摩和自修复性能。利用扫描电子显微镜观察滑块表面的磨痕形貌,利用电子天平对滑块自修复前后的质量进行称量比较,利用X射线光电子能谱仪对自修复膜表面的元素组成和化学价态进行分析,发现在300N的负荷下,纳米铜的添加量为4%时修复效果最好,试块经4h修复后滑块质量增加0.5mg,磨斑直径和摩擦因数呈现明显下降的趋势。摩擦过程中铜纳米微粒在摩擦表面形成沉积膜,这种沉积膜与表面修饰层形成的摩擦化学反应膜产生协同作用,从而表现出优良的抗磨自修复性能。     

自润滑微胶囊摩擦学研究进展

综述微胶囊技术在复合材料发展中的应用状况,介绍微胶囊常用的制备方法及自润滑微胶囊在减摩抗磨领域的应用,并探讨自润滑微胶囊在聚合物基体中的摩擦机制,指出自润滑微胶囊多元化协同减摩抗磨效应在复合材料中的发展方向。     

润滑脂中极压抗磨添加剂的研究进展

综述近年来多种类型的极压抗磨添加剂在润滑脂中的研究成果,包括:层片状、球粒状添加剂、微纳尺度的软、硬质点添加剂、微纳尺度的氧化物及其他化合物添加剂、环保型添加剂。总结其抗磨减摩的作用机制,并针对目前研究存在的问题,提出了润滑脂用极压抗磨添加剂研究的方向。     

油溶性有机钼与钙镁型清净剂复合的摩擦学性能

采用四球摩擦磨损试验机考察油溶性二烷基二硫代氨基甲酸钼(Mo DTC)与钙镁型清净剂复配时的摩擦学性能。借助白光干涉仪、扫面电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线光电子能谱仪(XPS)对磨斑表面进行分析,探讨复配体系的摩擦学作用机制。结果表明:Mo DTC与钙镁型清净剂复配时都表现出一定的减摩抗磨协同性,当Mo DTC质量分数为0.3%~0.5%,清净剂质量分数为2%~3%时,复配体系摩擦学性能相对更显著,这主要是在摩擦过程中形成的Mo S2化学反应膜和相应的沉积膜共同作用的结果。     

纳米蛇纹石粉末与柴油机油抗磨减摩剂协同润滑性能研究*

为提升高强化柴油机润滑油的润滑性能,将纳米蛇纹石粉末与极压抗磨剂ZDDP和有机钼减摩剂MoDTC相互复配,采用环块式摩擦试验机研究不同添加剂之间的协同润滑性能,分析摩擦因数、磨损量以及摩擦产物组成等受添加剂组成的影响规律。结果表明:蛇纹石粉末与MoDTC和ZDDP复配能够降低润滑油的摩擦因数与磨损量,并减少摩擦表面划痕;蛇纹石粉末在摩擦副表面形成摩擦自修复涂层,提高摩擦表面硬度和抗磨性能;蛇纹石粉末与MoDTC和ZDDP复配时,蛇纹石粉末促进了MoS_2在摩擦表面的生成,进一步降低了摩擦因数,表明蛇纹石粉末与MoDTC和ZDDP起到协同减摩的作用。     

接触应力和相对滑动速度对金属表面自修复膜生成的影响及机制

采用羟基硅酸镁粉体作为润滑油添加剂,在MMU-5G材料端面摩擦磨损试验机上,研究了不同接触应力和相对滑动速度对45^#钢/45^#钢摩擦副磨损表面自修复膜生成的影响及其机制,借助SEM及EDS测试分析摩擦副的表面形貌及表面成分组成。结果表明,接触应力和相对滑动速度对羟基硅酸镁粉体添加剂在磨损表面形成自修复膜影响显著。在接触应力为1.53,3.06,4.59,7.64MPa和在相对滑动速度0.416m/s的工况条件下,试样磨损表面有自修复膜生成。接触应力为3.06MPa和相对滑动速度为0.416m/s时,易于在短时间内达到磨损-自修复动态平衡,自修复效果最为理想。自修复膜的生成过程包含磨粒磨损和摩擦化学反应2个阶段。自修复膜的生成使得试样摩擦磨损表面平整光滑,可以有效降低金属磨损。     

羟基硅酸镁粉体添加剂含量对金属表面自修复膜生成的影响及机制

采用羟基硅酸镁粉体作为润滑油添加剂,在MMU-5G材料端面摩擦磨损试验机上,研究了不同添加剂含量对45#钢/45#钢摩擦副磨损表面自修复膜生成的影响及其机制,借助SEM及EDX测试分析摩擦副的表面形貌及表面成分组成。结果表明,自修复添加剂的含量对羟基硅酸镁粉体添加剂在磨损表面形成自修复膜影响显著。在添加剂质量分数为2%,3%和5%的工况条件下,试样磨损表面有自修复膜生成。添加剂质量分数为2%时,易于短时间内达到磨损-自修复动态平衡,自修复效果最为理想。自修复膜的生成过程包含磨粒磨损和摩擦化学反应2个阶段。自修复膜的生成使得试样摩擦磨损表面平整光滑,可以有效降低金属磨损。     

固体添加剂、摩擦改进剂在锂基润滑脂中的应用研究

针对常用复合锂基润滑脂存在的润滑极压抗磨性不足等问题,研究不同固体添加剂、摩擦改进剂对复合锂基润滑脂极压抗磨减摩性能的影响。结果表明,固体添加剂对复合锂基润滑脂极压抗磨性能影响较大,其中PTFE和二硫化钼组成的复配剂可使润滑脂得到优异的极压和抗磨性能;摩擦改进剂Priolube 3986复酯和硬脂酸复配具有协同作用,可明显增强润滑脂的抗磨减摩性能;固体添加剂和摩擦改进剂对润滑脂的润滑作用可以优势互补,全面提升润滑脂综合性能。     

Improvement in the tribological properties of imidazolium‐derived ionic liquids by additive technology

Molecular design of wear‐preventing and friction‐reducing additives for ionic liquids is described. The tribological properties of carboxylic acid‐derived additives were evaluated by a ball‐on‐flat type tribotest under reciprocating motion. Tetraalkylammonium and tetraalkylphosphonium salts of N‐benzyl‐protected aspartic acid were dissolved in 1‐alkyl‐3‐methylimidazolium‐derived ionic liquids. They prevented wear remarkably and reduced friction fairly. Influences of alkyl group in imidazolium molecule on additive response were observed. In tetraalkylammonium‐derived ionic liquids, the additive reduced wear but did not reduce friction under these conditions. The salt of N‐acetyl‐protected glutamic acid prevented wear, but did not reduce friction. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.