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.     

硼氮型改性菜籽油润滑添加剂的制造及其摩擦学性能

在菜籽油（RO）中引入硼,氮,合成了新型润滑油添加剂－硼氮型改性菜籽油添加剂,并利用红外光谱对其主要官能团进行了鉴定,通过四球机考察了它在菜籽油和水中的抗磨性能与极压性能,结果表明：硼氮型改性菜籽油添加剂具有明显的减摩,抗磨和极压性能,其润滑作用机理是由于长链菜籽油分子的载体作用,硼的缺电子,氮的反应活性以及三的协同作用与摩擦金属表现形成了一层高强度的吸附膜和／或摩擦化学反应膜。     

硼化二正丁基二硫代氨基甲酸酯的摩擦学性能研究

合成了硼化二正丁基二硫代氨基甲酸酯的采用四球实验机和ＨＱ－１摩擦磨损实验机研究了其抗磨减摩性能,并采用Ｘ－射线光电子能谱仪（ＸＰＳ）分析了磨斑表面组成和元素价态。实验结果表明：硼化二正丁基二硫代氨基甲本 良好的抗磨减摩性能和承载能力,其作用机理可能是添加剂在摩擦过程中与金属表面作用,形成含有机硼、有机氮、ＦｅＳ２和ＦｅＳｏ４的复合膜,从而起到抗磨减摩作用。     

硼酸-氧化硼系统纳米摩擦磨损特性研究

用原子力显微镜研究了干燥环境下氧化硼基体上硼酸膜的生长情况,分析了硼酸膜的纳米摩擦磨损性能,试验表明,原子力显微镜探针能够使硼酸覆盖膜产生磨损,但对氧化硼几乎不起作用;在纳米尺度的接触下,硼酸膜并不一定能显示出低的摩擦特性,只有当表面层发生变形,移动和堆积后,才能使摩擦力显著下降。     

新型硼氮型长链烷基苯硼酸衍生物润滑油添加剂的摩擦学性能

合成一种硼氮型长链烷基苯硼酸衍生物润滑油添加剂(DBBT),利用四球摩擦磨损试验机考察单剂DBBT以及DBBT和二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)的复合剂在矿物油(HVI WH150)中的摩擦学性能。实验结果表明,合成的添加剂DBBT在矿物油中有很好的油溶性,具有良好的抗磨性质,与ZDDP有很好的协同效应。用X射线吸收近边结构光谱(X-ray absorption near edge structure(XANES)spectroscopy)分析单剂DBBT以及DBBT和ZDDP复合添加剂摩擦膜和热氧化膜的化学组成。结果表明,单剂DBBT摩擦膜中主要是氧化硼,复合添加剂摩擦膜主要由氧化硼、二硫化物、有机硫化物、亚硫酸盐以及少量的硫酸盐等组成。     

新型含氮、硫杂环有机硼酸酯在菜籽油中的摩擦学性能研究

从分子设计的观点出发,合成了一种新型含氮、硫杂环有机硼酸酯润滑油添加剂2-硫酮苯并噻唑啉-3-甲基二异辛基硼酸酯（ITTB）。采用四球摩擦磨损试验机评价了其摩擦学性能。结果表明：在菜籽油（RO）中加入添加剂以后,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SEM,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,硫元素在钢球的表面形成了一层含Fe2（SO4）3和FeS2的反应膜,氮、硼元素则以吸附膜的形式存在于摩擦表面,2种膜的共同作用提高了菜籽油的减摩抗磨性能及承载能力。     

钻井液用植物油润滑剂的制备及摩擦学性能研究

为了使钻井液用植物油润滑剂在高压和高温氧化后仍具有良好的抗磨减摩性能,将层状固体润滑剂石墨、蛇纹石加入植物油中,合成了几种含固体润滑剂的钻井液用植物油润滑剂;利用UMT-2球盘式摩擦试验机考察了各润滑剂的摩擦性能;在摇臂钻床上模拟钻探的摩擦工况,考察了合成的润滑剂的抗磨性能,利用扫描电子显微镜观察了钻头的磨损形貌。结果表明,在植物油中添加石墨、蛇纹石可以降低植物油的摩擦因数和摩擦副的磨损,同时可使植物油在高温氧化后仍能保持良好的减摩抗磨性能。     

含硼杂环化合物在菜籽油中的性能研究

合成了一种含硼杂环化合物,采用四球及环块摩擦试验机研究了其在菜籽油中的摩擦学性能,并考察了其抗腐蚀性能、氧化安定性和热稳定性.结果表明:含硼杂环化合物使菜籽油基础油的抗磨性能和承载能力都得到明显提高,减摩性能也有所改善;该添加剂还具有良好的抗腐蚀性能、优良的氧化安定性和热稳定性.采用X-射线光电子能谱分析了摩擦表面的元素化学状态,结果表明:氮和硼元素以吸附的形式存在于摩擦表面,而硫则与金属表面反应生成了含硫酸盐和FeS2的反应膜.吸附膜与反应膜的共同作用提高了基础油的减摩抗磨性能及承载能力.     

环己氧基硼酸镧的摩擦学性能研究

以硼砂为原料合成了环己氧基硼酸镧,采用ＭＳ－８００Ａ摩擦试验机和ＨＱ－１摩擦磨损试验机研究了其抗磨减摩性,并采用Ｘ－射线光电子能谱仪（ＸＰＳ）分析了磨斑表面膜表面组成和价态。实验结果表明,环己氧基硼酸镧具有良好的抗磨减磨性。其作用机理可能是环己氧基硼酸镧在摩擦过程上分解为三氧化二和三氧化二硼等反应物膜,从而起到了抗磨减摩作用。     

磷硼化无灰分散剂的性能研究

为改善自动传动液的动静摩擦特性,以低分子聚异丁烯马来酸酐、多烯多胺、硼酸和磷化物为原料,合成一种磷硼化无灰分散剂。对其低温油泥分散性能、高温清净性、极压性能、抗磨损性能、减摩性能和防抖动性能进行评价,并与常用的无灰分散剂T151和T161进行比较。模拟评定和SAE No.2试验结果表明:研制的磷硼化无灰分散剂不仅具有良好的低温油泥分散性,还具有良好的高温清净性、极压性能、抗磨损性能、减摩性能和防抖动性能;该磷硼化无灰分散剂能有效改善油品的动静摩擦特性,有效地解决了自动传动液摩擦耐久性的问题。     

Interaction of ZDDP with Borated Dispersant Using XANES and XPS

The thermochemical reaction and tribochemical reaction of zinc dialkyldithiophosphate (ZDDP), a borated dispersant, and the mixture of ZDDP and borated dispersant on steel surfaces were investigated. Both pin-on-disk and ball-on-disk were used to generate tribofilms. The chemical state of nitrogen, boron, phosphorus, and sulfur in heated oil solutions, thermal films, and tribofilms were analyzed by X-ray absorption near edge structure (XANES) spectroscopy to obtain the chemical nature of species on the surface and in the bulk of the films. High-resolution X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) has also been used to analyze boron (B) in tribofilms.

The borated dispersant in base oil by itself yields good anti-wear behavior. This can be attributed to the presence of boron in the dispersant. The wear scar widths (WSW) for ZDDP alone, and in combination with the dispersant, yield similar results within the experimental error. It was found that the borated dispersant facilitates the decomposition of ZDDP and the formation of phosphate in tribofilms and thermal films. B K-edge XANES shows that boron has a trigonal coordination in the untreated additive, but the coordination changes partially to a tetrahedral coordination in the tribofilm upon rubbing. No BN was detected in the film analyzed by B K-edge or N K-edge. Boron 1s XPS also did not show the presence of BN in the film.     

Wear resistance of steels and suction-tube dredger members hardened by surface electrolysis borating during abrasive wear

Findings of comparative bench tests for six grades of carbon and alloyed structural steels hardened by surface electrolysis borating and data of the reliability for borated members under field conditions within a heterogeneous abrasive environment and for borated scoop pins in hinged joints of a scoop chain of a suction-tube dredger are presented.     

Friction and wear behavior of thioether hydroxy vegetable oil

This work describes the tribochemical evaluation of vegetable oil based antiwear additive obtained through chemical modification. The Sulfur was incorporated using a chemical reaction of epoxidized vegetable oil and common thiols, resulting in formation of a hydroxy thioether derivative of vegetable oils. The synthesis retains the vegetable oil structure, eliminates poly-unsaturation in the molecule, and adds polar functional groups that significantly improve adsorption on metal surfaces. These additives are obtained by chemical modification of oils originated from natural resources. The tribochemical behavior of sulfur incorporated vegetable oil was studied by measuring friction coefficient using ball-on-disk configuration and wear scar diameter using four-ball configuration. Comparative tests with commercial antiwear additives demonstrate the effectiveness of these derivatives. The derivatives were found useful as agriculturally based antiwear additives for lubricant applications.     

植物油改性对其氧化稳定性影响的研究进展

植物油因较高的黏度指数、低挥发性以及良好的生物降解性和润滑性等,使其具有环境友好型生物润滑油的潜质,但由于自身氧化稳定性和低温流动性较差,需通过改性来改善其抗氧化性能。综述不同改性方法改善植物油氧化稳定性的原理、催化试剂、改性效果以及各种改性方法的优缺点,对植物油改性方法的未来研究方向进行展望,指出不饱和碳碳双键含量高的植物油可以优先使用环氧化或选择性加氢改性,再联用其他改性方法,从而既提升其氧化稳定性,又保证其低温流动性和生物降解性。     

Nanosys-1000机床静压止推轴承流场分布规律及承载特性

为了提高Nanosys-1000非球面曲面光学零件超精密加工机床加工精度,研究了机床核心部件静压止推轴承内流场分布规律,进而揭示其承载特性。利用ANSYS/Fluent软件建立对称结构静压止推轴承扇形油垫的仿真模型,采用层流模式对进油压力为1.3~1.9 MPa、油膜厚度为20~36 μm的油垫流场分布规律与承载特性进行分析。研究结果表明：油垫内压力在油腔区域比较均匀,沿封油边呈线性下降;油膜承载力随油腔压力线性增长,且在同一进油压力下,油膜厚度越小,油膜承载力越大,进油压力为1.5 MPa时,油膜厚度从36 μm减小到20 μm,油腔压力从3.05×10⁵ Pa增加到8.02×10⁵ Pa,油膜承载力相应地从880 N增加到2 109 N;同一负载即油膜承载力下,进油压力越高,油膜厚度越大,油膜承载力为1 320 N时,进油压力从1.3 MPa增加到1.9 MPa,油膜厚度从26 μm增加到30 μm;同一油膜厚度下,进油压力越高,润滑油流量越大,油膜厚度为28 μm时,进油压力从1.3 MPa增加到1.9 MPa,润滑油流量从0.179 L/min增加到0.231 L/min。相关研究结果在研制的Nanosys-1000非球面曲面超精密加工机床静压止推轴承上得到了验证。     

高碱值(性)硼化磺酸盐清净剂的研究应用

本文着重介绍了高碱值（性）硼化磺酸盐清净剂的性能，制备中的各种影响因素。并提出了将来的研究发展方向。     

植物油中甘油稳定碳同位素组成的测定

建立了气相色谱-燃烧-稳定同位素比值质谱（GC-C-IRMS）法结合酯交换技术测定植物油中甘油的稳定碳同位素组成（δ¹³C）。样品溶于异辛烷后,在氢氧化钾-甲醇溶液中转化为甘油和脂肪酸甲酯,去除脂肪酸甲酯后用GC-C-IRMS法测定甘油的δ¹³C。结果表明,食用油中甘油δ¹³C的测定标准偏差为0.18‰,且酯交换过程不会导致甘油碳同位素分馏。通过分别测定玉米胚芽油、大豆油和玉米胚芽油与大豆油的混合植物油中甘油的δ¹³C值,并进行结果比较,表明甘油δ¹³C值与玉米胚芽油中大豆油的含量呈显著负相关（R²=0.98）,可通过测定甘油δ¹³C值验证大豆油掺入玉米胚芽油的比例。本方法前处理简单、测定结果准确,可用于食用油掺假的鉴定。     

硼酸酯化Mannich碱抗磨添加剂的性能研究

本文介绍了一种新型抗磨添加剂－硼酸酯化Ｍａｎｎｉｃｈ碱，并用四球机对其减摩抗磨性能进行了考察。结果表明，该添加剂具有优良的减摩抗磨性，在冲压拉深油中与其他添加剂有很好的复合配伍性，能普遍提高原油品的最大无卡咬负荷和降低磨斑直径。     

液相色谱/离子阱质谱法检测不同食用植物油中的叔丁基对苯二酚(TBHQ)

本文采用液相色谱/离子阱质谱法(LC/ITMS)对食用植物油中的抗氧化剂叔丁基对苯二酚(TBHQ)进行定量检测。样品经萃取后,以甲醇-水(体积比50∶50)作为流动相,以C18作为分离柱,以电喷雾离子源作为接口,在负离子检测模式下进行一、二级质谱分析。二级质谱检测的线性范围为61.8~4 542.5μg/L(R2=0.999 9),最低检出限为48μg/L;10种食用植物油中TBHQ的回收率为(81.9±1.9)%~(109.6±4.6)%,RSD(n=10)≤5.3%。该法能快速、简便、准确地检测食用植物油中的抗氧化剂TBHQ。     

稳定同位素比技术用于橄榄油的掺假鉴定

市场上橄榄油掺假现象屡禁不止,传统鉴定方法存在局限性。本研究利用元素分析仪-稳定同位素比质谱仪（elemental analyzer-isotope ratio mass spectrometer, EA-IRMS）对市场上常见的7种植物油进行氢、碳稳定同位素比值检验,并对测量结果进行显著性差异分析,同时分析橄榄油中氢、碳稳定同位素比值的相关性。结果表明：橄榄油中δD范围为-146.78‰~-125.30‰,δ¹³C范围为-29.72‰~-28.59‰,与其他品类植物油中氢稳定同位素比值差异显著（P<0.05）,与除葵花籽油、野山茶油外的植物油中碳稳定同位素比值差异显著（P<0.05）;且橄榄油中氢、碳稳定同位素比值具有较强的相关性（Pearson’s r=0.904）。计算模拟豆油、玉米油对橄榄油掺假的情况,结果表明,氢、碳稳定同位素比结合分析最低能检测出玉米油掺假10%、豆油掺假30%以上的情况。该研究可为橄榄油的掺假鉴定提供方法参考。