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。     

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。     

纳米Fe_3O_4/油酸添加剂对磨损表面的修饰作用

采用水热法合成了在液体石蜡中具有良好亲和性和稳定性的Fe3O4/油酸(OA)纳米粒子。四球测试实验结果表明:Fe3O4/OA纳米粒子作为液体石蜡添加剂具有良好的摩擦学性能。当Fe3O4/OA的添加量为0.25%时,可使摩擦因数和磨斑直径分别减小68.2%和16.9%。试球磨斑表面的SEM分析表明:Fe3O4/OA纳米粒子在磨损表面微观缺陷区域有良好的表面修饰作用,避免了摩擦副的直接接触,减少了摩擦界面的黏着磨损,进而有效地提高了液体石蜡的摩擦学性能。     

表面修饰硼酸镁纳米微粒的制备及其在水中的润滑性能

用化学沉淀法制备了油酸三乙醇胺修饰的硼酸镁纳米微粒,并用透射电子显微镜、X射线衍射仪和红外光谱仪等对微粒进行了表征;采用四球摩擦磨损试验机研究了其在水溶液中的润滑,用扫描电子显微镜观察了磨斑表面形貌,用X射线光电子能谱分析了磨斑表面的化学成分。结果表明:所制备的硼酸镁纳米微粒粒径为40~60 nm,并且表面修饰剂与纳米微粒发生了化学反应;纳米微粒在摩擦副表面形成了一层润滑膜;在摩擦副表面检测出镁、硼、铁等的氧化物,这些氧化物保护膜起到良好的润滑作用。     

ZnO纳米微粒作为润滑油添加剂的摩擦学作用机理

通过实验研究了 Zn O纳米微粒作为润滑油添加剂的摩擦学特性 ,提出了作用机理模型。在润滑油中同时加入 Zn O纳米微粒和分散剂可显著改善润滑油的耐磨减摩性能。其作用机理是 ,分散剂吸附在 Zn O纳米微粒团簇表面 ,然后共同吸附在摩擦副表面 ,在剪切力的作用下 ,Zn O纳米微粒团簇分割成更小的单元 ,当载荷继续增大时 ,Zn O纳米微粒处于熔化或半熔化状态 ,从而起到降低磨损 ,减小摩擦的作用     

纳米碳酸钙颗粒作为钛基脂添加剂的摩擦学性能

采用四球摩擦磨损试验机研究纳米碳酸钙作为复合钛基脂添加剂的摩擦磨损性能，利用X射线光电子能谱仪分析试验后钢球磨斑表面主要元素的化学状态，用扫描电子显微镜观察钢球的磨斑表面形貌。结果表明：纳米碳酸钙作为复合钛基脂添加剂具有明显的减摩抗磨效果；其中纳米碳酸钙质量分数为时3%复合钛基脂具有佳的减摩抗磨效果，与纯钛基脂相比，可使平均摩擦因数降低14.9 %，磨斑直径降低35.1%。在添加纳米碳酸钙的复合钛基脂润滑下，钢球磨斑表面形成了由纳米碳酸钙分解生成的CaO、钛基脂分解生成的TiO2，以及Fe2O3、FeO等无机化合物成分组成的多孔状保护膜，这层保护膜阻止了摩擦表面的直接接触，起到了有效的减摩抗磨效果。     

表面修饰SiO2纳米微粒作为液体石蜡添加剂抗磨性能的研究

用原位表面修饰法合成了异辛酸修饰SiO2纳米微粒，利用四球摩擦磨损试验机考察了SiO2纳米微粒作为液体石蜡添加剂的摩擦学行为。用扫描电子显微镜（SEM）和X射线光电子能谱仪（XPS）对钢球磨损表面进行了分析。试验结果表明，SiO2纳米微粒作为液体石蜡添加剂具有良好的抗磨损性能，能显著提高液体石蜡的失效载荷；表面修饰SiO2纳米微粒在摩擦过程中发生了摩擦化学反应，形成了含SiO2及有机分解产物等组分的复合边界润滑膜，从而表现出良好的抗磨性和较高的承载能力。     

二聚酸盐的合成及在水性基础液中的摩擦学及防腐防锈性能

采用二聚脂肪酸和二乙醇胺合成一种二聚酸二乙醇胺盐,在四球摩擦磨损试验机上考察其在水性基础液中的摩擦学性能,用 X 射线光电子能谱仪（XPS）分析试验后钢球磨斑表面典型元素的化学状态。结果表明：该添加剂在水性基础液中具有优良的承载能力和抗磨减摩性能以及良好的液相防锈和抑制铜片腐蚀的性能;在摩擦过程中,磨斑表面形成了含氮的吸附膜和含 Fe2 O3的化学反应膜,二者协同作用使添加剂在摩擦过程中具有良好的抗磨减摩性能。     

磷、氮改性油酸水溶性润滑添加剂的合成及摩擦学性能

以油酸为原料，合成了一种新型含磷、氮水溶性润滑添加剂，用红外光谱仪对其主要官能团进行了鉴定，用摩擦磨损试验机考察了合成产物在水中的摩擦学性能，用扫描电子显微镜观察分析了磨斑表面的形貌，并用X射线光电子能谱仪分析了钢球磨损表面典型元素的化学状态。结果表明：含磷、氮水溶性润滑添加剂具有优良的抗磨和减摩性能，添加剂在钢球磨损表面形成了吸附膜和（或）摩擦化学反应膜，表现出良好的抗磨和极压作用，从而提高了添加剂在中水的摩擦学性能。     

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。     

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。     

有机多硫化物润滑添加剂的制备及其摩擦学性能

合成一种有机多硫化物(OP),用红外光谱仪对其结构进行分析,采用四球摩擦磨损试验机及SRV试验机考察其在基础油PAO10中的摩擦学性能。结果表明:添加剂OP具有优良的极压性能,并且在微动摩擦磨损试验机中表现出良好的抗磨减摩作用。用X射线光电子能谱仪对试球表面分析可知,有机多硫化物与金属表面发生化学反应,生成了含硫边界润滑膜,从而起到极压抗磨减摩的作用。     

噻唑衍生物在菜籽油中的摩擦学性能研究

合成了两种噻唑衍生物，采用热重分析对其热稳定性进行了评价；利用四球摩擦磨损试验机考察了其在菜籽油中的摩擦学性能，并用扫描电子显微镜和x射线光电子能谱仪观察分析了磨斑表面的形貌和元素化学状态。结果表明：噻唑氨基甲酸衍生物添加剂可显著改善菜籽油的减摩抗磨性能和承载能力；含上述添加剂的菜籽油在摩擦过程中发生了摩擦化学反应，生成了含菜籽油甘油酯、有机硫化物、硫酸亚铁等组成的边界润滑膜，从而改善了菜籽油的摩擦学性能。     

纳米WS2作为润滑油添加剂的分散稳定性及摩擦学性能

将纳米二硫化钨微粒作为低温切削油CTY-B的添加剂,制备不同质量分数的纳米二硫化钨油样,考察Span-80、十二烷基苯磺酸钠及聚乙二醇6000作为表面活性剂对油样分散稳性能的影响,采用HRS-2M型高速往复摩擦试验机研究纳米二硫化钨对低温切削油CTY-B摩擦学性能的影响,使用扫描电子显微镜观察磨损表面的形貌,利用能谱仪测定磨损表层的元素含量,并对润滑机制进行分析。试验结果显示:Span-80作为表面活性剂对纳米二硫化钨的分散效果最优;纳米二硫化钨能够有效提升低温切削油CTY-B的摩擦学性能,当添加的质量分数为2%时,摩擦因数以及磨痕宽度相比基础油润滑条件下分别降低了24. 8%和16. 4%;在摩擦过程中纳米二硫化钨易沉积在磨损表面的低凹处,形成一层不连续的保护薄膜,从而降低接触面的损伤并起到一定的修复作用。     

The tribological behavior of thiophosphates as additives in rapeseed oil

Two kinds of thiophosphate, tri-n-octyl thiophosphate and tri-n-octyl tetrathiophosphate, were synthesized. The tribological behavior of the synthetic compounds and tricresyl phosphate as additives in rapeseed oil for steel-steel frictional pair was investigated with a four-ball machine. The relationship between the additive structure and tribological properties was explored, while the lubrication mechanisms of the additives were investigated as well. Thus the worn surfaces of the steel ball lubricated with the additive-containing rapeseed oil were analyzed by means of X-ray photoelectron spectrometry and scanning electron microscopy, and the elemental compositions and distributions in the worn steel surfaces were observed and determined with an EPMA-810Q electron probe micro-analyzer. It has been found that the synthetic thiophosphates as additives in rapeseed oil at proper concentrations show better tribological properties than tricresyl phosphate. Tribochemical reactions were involved for steel–steel frictional pair lubricated with the rapeseed oil containing thiophosphates, with the formation of a boundary lubricating and protecting film composed of glyceride of rapeseed oil and tribochemical reaction products of the lubricants. This contributes to improve the tribological properties of the rapeseed oil base stock.     

无硫磷三嗪衍生物的摩擦学研究

合成了一种三取代无硫磷三嗪衍生物,用四球机考察了它们在菜籽油和改性后的菜籽油中的摩擦学性能,用X射线光电子能谱仪（XPS）和扫描电子显微镜（SEM）分析了磨损表面形貌和元素化学形态。结果表明,所考察的添加剂都能有效提高基础油的承载能力;在一定的条件下,能够有效地提高基础油的减摩和抗磨性能;在摩擦过程中,含上述添加剂的菜籽油与摩擦副表面发生了摩擦化学反应,生成混合边界润滑膜,从而起到了减摩抗磨作用。     

羟基硅酸盐/纳米铜复合添加剂摩擦学性能研究

由羟基硅酸镁和纳米铜粉体按质量比1∶1组成复合添加剂,利用MJ-800型四球摩擦磨损试验机考察复合粉体、硅酸盐粉体和纳米铜分别作为N68基础油添加剂的摩擦学性能,借助JSM3010型扫描电子显微镜及EDS测试分析钢球磨痕的表面形貌和成分组成,研究了添加剂的作用机制.结果表明:添加剂的引入明显改善了基础油的摩擦学性能,添加剂粒子通过吸附、填充、微滚珠以及熔融铺展作用降低钢球磨损,并对磨损表面进行一定的修复;硅酸盐粉体和纳米铜表现出良好的协同抗磨效应,复合添加剂的极压抗磨性能优于硅酸盐粉体或纳米铜单独作为添加剂.     

A study of the tribological behaviour and action mechanism of thiophosphates in rape seed oil

Tri‐n‐butyl phosphate and two thiophosphates, tri‐n‐butyl thiophosphate and tri‐n‐octyl thiophosphate, were synthesised. The tribological properties of the compounds as additives in rape seed oil for a steel‐steel friction pair were investigated with two four‐ball machines. The worn surfaces of the steel balls lubricated with the additive‐containing rape seed oil were analysed by means of X‐ray photoelectron spectrometry and scanning electron microscopy. Typical elemental distributions in the worn steel surfaces were analysed with an electron probe micro‐analyser. It was found that rape seed oil containing thiophosphates as additives at appropriate concentrations demonstrated better tribological properties than tri‐n‐butyl phosphate. Tribochemical reactions were found to be involved for the steel‐steel friction pair lubricated with the rape seed oil containing the synthetic phosphates, with the formation of a boundary lubricating film composed of a glyceride of the rape seed oil and the tribochemical reaction products of the additives. This is assumed to contribute to the improvement of the tribological properties of the rape seed oil base stock. The action mechanism of the additives is also discussed.