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。     

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。     

碳酸钙纳米粒子润滑油添加剂的制备及其摩擦学性能的研究

本文利用十二烷基硫酸钠/异戊醇/环已烷/水微乳液体系制备了碳酸钙纳米粒子,用透射电镜(TEM)、X—射线衍射仪(XRD)和动态光散射仪(DLS)测定其物理形态,并将其作为添加剂分散到500SN基础油中,用四球实验机考察了其摩擦学性能和用X—射线光电子能谱仪(XPS)对磨斑表面进行分析。实验结果表明:所制备的碳酸钙纳米粒子的粒径约为13nm、呈球形和六方型晶体结构,具有较好的单分散性;具有较好的摩擦学性能,少量的碳酸钙纳米粒子即可提高润滑油的抗磨减摩性能。其摩擦机理是在磨斑表面形成了含有碳酸钙和由其分解而成的氧化钙的保护膜,从而表现出较好的摩擦学性能。     

三种粒径的纳米铜粒子在润滑油中的摩擦学性能

采用电爆炸法制备了三种粒径的纳米Cu粒子,并用原子力显微镜进行了表征,研究了三种粒径的纳米Cu粒子在润滑油中的摩擦学性能。结果表明:大粒径的纳米Cu粒子在润滑油中有很好的极压性能;小粒径的Cu粒子在润滑油中有很好的抗磨减摩性能。     

尼龙66粉末与纳米Fe3O4粒子作润滑油添加剂的摩擦学匹配性研究

利用化学共沉淀法制备了油酸修饰的粒径大小为8nm左右的Fe3O4纳米粒子，并将其与尼龙66粉末混合作润滑油添加剂进行摩擦学试验。试验结果表明在添加纳米Fe3O4粒子的润滑油中再添加适量的尼龙66粉未，润滑油的摩擦学性能得到改善，在保持润滑油润滑性能不变的情况下，磨损量明显降低。可见，纳米Fe3O4粒子与尼龙66粉末表现出了良好的摩擦学协同性能。     

聚乙二醇黄原酸修饰水溶性铜纳米微粒的制备及其摩擦学性能研究

采用聚乙二醇黄原酸为修饰剂,通过原位表面修饰技术制备得到粒径分布均匀,在水溶液中具有良好分散性及稳定性的铜纳米微粒。将所得聚乙二醇黄原酸修饰铜纳米微粒作为水基添加剂考察其抗腐蚀性能及摩擦学性能。结果表明:聚乙二醇黄原酸修饰铜微粒的加入有效提高了水基润滑剂的承载能力和极压性能,当铜微粒的质量分数为2%时,水基润滑剂的最大无卡咬负荷和烧结负荷分别增加到了274 N和7 840 N;同时聚乙二醇黄原酸修饰铜纳米微粒还可有效提高水基润滑剂的抗腐蚀性能。对磨斑表面进行的EDS及XPS表征显示,磨斑表面形成了含有铜及Fe S的边界润滑膜,该润滑膜能有效减少或避免摩擦表面直接的钢/钢接触,降低摩擦接触压,明显提升水基润滑剂的摩擦学性能。     

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。     

纳米铜添加工艺对润滑油摩擦学性能的影响

探讨了纳米铜不同分散工艺和添加量对润滑油摩擦学性能的影响。分别采用超声分散和球磨分散工艺，将3种不同工艺制备的纳米铜材料溶于SF15W／40机油中，在T-11摩擦磨损试验机上进行摩擦学性能试验。结果表明，其中一种纳米铜能够提高基础油的减摩性能，采用超声分散比采用球磨分散的减摩性能好。随着纳米铜浓度的增加抗磨性能有明显的提高，分析认为纳米铜在摩擦表面的沉积有利于提高摩擦学性能。     

用硅烷偶联剂修饰的纳米Fe3O4粒子作为润滑油添加剂的摩擦学性能研究

利用化学共沉淀法制备了平均粒径为59nm、采用硅烷偶联剂表面修饰的纳米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,添加硅烷偶联剂修饰的纳米Fe3O4粒子的润滑油表现出较好的抗磨减摩效果,能有效提高润滑油的抗磨减摩性能以及承载能力,当纳米Fe3O4的质量分数在1‰~3‰时产生的抗磨减摩效果较好。与空白20#润滑油相比,添加质量分数3‰纳米Fe3O4粒子的润滑油的摩擦因数平均降低了8%,磨损量不仅没有增加,反而出现了负磨损现象,且添加纳米Fe3O4粒子的润滑油摩擦磨损后的磨痕较浅。     

原位直接制备纳米铜润滑油及其摩擦学性能研究

以硝酸铜为原料,在100SN,150SN,500SN 3种润滑油基础油微乳液体系中使用原位液相直接制备纳米铜润滑油,使用扫描电镜(SEM)表征制备的纳米铜的表面形貌,使用四球摩擦磨损试验机考察制备的纳米铜润滑油的减摩抗磨和极压性能.结果表明:原位制备的纳米铜颗粒的粒径在20-50 nm之间.在100SN基础油中原位制备的纳米铜润滑油具有较高的承载能力和良好的减摩抗磨性能,可使基础油的最大无卡咬负荷增大27%,在392 N,1 450 r/min条件下,可使基础油的摩擦因数、磨斑直径分别减小3.8%,20%.而在150SN,500SN基础油中原位制备后的纳米铜对润滑油的承载能力没有明显的影响.     

添加纳米磁性微粒的润滑油摩擦学行为研究

用化学方法制备纳米MnZnFe2O4磁性微粒，在四球摩擦磨损试验机和立式万能摩擦磨损试验机上考察了MnZnFe2O4纳米磁性微粒作为润滑油添加剂的抗磨减摩性能及对磨损表面的修复作用，并用扫描电子显微镜观察分析了磨斑表面形貌。实验表明，MnZnFe2O4纳米微粒添加剂可以显著提高基础油的承载能力，减小磨斑直径；磁性颗粒有利于加强吸附在摩擦副表面上形成物理吸附膜，并在摩擦表面形成自修复膜，对磨损表面具有一定的修复作用。     

纳米Fe3O4粒子粒径对其作润滑油添加剂摩擦学性能的影响

采用化学共沉淀法和沉淀氧化法分别制备了粒径为10 nm和45 nm的球形Fe3O4粒子,研究了粒径对纳米Fe3O4粒子作润滑油添加剂摩擦学性能的影响。结果表明,纳米Fe3O4粒子的粒径对其作润滑油添加剂的减摩抗磨作用有明显影响。粒径为10 nm和45 nm的Fe3O4粒子作润滑油添加剂均具有较好的减摩抗磨作用,但是,粒径为10 nm的Fe3O4粒子的减摩抗磨效果优于粒径为45 nm的Fe3O4粒子的减摩抗磨效果。     

Tribological Performance of Silver Nanoparticle–Enhanced Polyethylene Glycol Lubricants

This article introduces a new type of nanoparticle additive for tribological purposes. A nanolubricant was synthesized and studied that consists of metallic silver nanoparticles suspended in polyethylene glycol (PEG). Silver nanoparticles were prepared directly in liquid PEG by introducing aqueous silver nitrate and subsequent reduction by PEG. The nanolubricant exhibits excellent stability due to poly(vinyl pyrollidone) used as the coating agent. Thorough tribological analysis was performed on the nanolubricant, including rheology, friction, wear, and Stribeck curve analysis. Results show that the nanoparticle additives are capable of reducing both friction and wear at low concentrations. Stribeck curve analysis also revealed that the particles are effective in reducing friction in both the boundary and mixed lubrication regimes. The possible friction and wear reduction mechanism of silver nanoparticles is also discussed in the current work.     

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。     

纳微结构Cu/氧化石墨烯的制备及摩擦学性能研究

以Cu SO4与氧化石墨烯为原料利用原位还原技术制得纳微米结构铜/氧化石墨烯复合微粒。利用透射电镜(TEM)、场发射扫描电镜(FESEM)和X射线衍射(XRD)对Cu/氧化石墨烯复合微粒进行表征。将复合微粒修饰并添加到液体石蜡中,利用四球摩擦磨损试验机考察其摩擦学性能。结果表明,利用原位还原技术制备的纳微米结构的Cu/氧化石墨烯复合微粒中铜的粒径在100 nm之内;在392 N、1 450 r/min、30 min实验条件下,质量分数2.0%的复合微粒可使液体石蜡的摩擦因数下降33%,质量分数0.5%的复合微粒可使钢球磨斑直径下降25%。     

纳米氧化镧和蛇纹石改性PTFE复合材料淡水环境摩擦学性能预测*

以聚四氟乙烯(PTFE)为基体,改性纳米氧化镧(nano-La_2O_3)、改性纳米蛇纹石(nano-serpentine)为添加剂,采用均匀设计法,制备nano-La_2O_3/nano-serpentine/PTFE复合材料。自制水环境模拟装置,设计并进行淡水环境复合材料摩擦学实验。使用Origin软件对实验数据进行曲线拟合,使用SPSS软件进行多元回归分析,得到摩擦学性能回归方程,通过MATLAB解出回归方程摩擦因数和磨损率理论最优解。以复合材料最优理论配比制作试件,进行摩擦学性能对比实验和磨损表面形貌分析。结果表明:复合材料摩擦学性能实验值与回归分析理论结果基本吻合,摩擦因数误差控制在5%以内,磨损率误差控制在10%以内,证明研究所用方法对复合材料摩擦学性能预测具有可行性。     

Study on antiwear and reducing friction additive of nanometer ferric oxide

Amorphous ferric oxide with a particle size of about 20–50 nm was prepared using the ethanol supercritical fluid drying technique. The tribological properties of 500 SN oil containing nanometer particles were measured using four-ball and block-on-ring tribotesters. Results indicated that the wear resistance and load-carrying capacity of the oil was raised and its friction coefficient was decreased. Excessive nanometer additive was disadvantageous for the load-carrying capacity of lubricating oil. The dispersing agent played an important role in the improvement of the tribological properties, and copper stearate was markedly superior to sorbitol monostearate. Nanometer ferric oxide took effect by its deposition on the rubbing surface.     

纳米金属粉在润滑中的应用

介绍了纳米金属粉的特性、制备以及其在润滑油中的分散、稳定悬浮等几个方面的内容，分析了纳米金属粉作添加剂的摩擦学性能，并指出了纳米金属粉作为润滑油添加剂在摩擦学中的研究进展和发展趋势。     

Tribological properties of bentonite thickener-containing greases

The tribological properties of greases based on bentonite (montmorillonite clay) of different particle size and quaternary ammonium salt content of the particle surface are studied. Application of nanoscale bentonite obtained by the sedimentation method enhances the antifrictional behavior of greases, those modified by quaternary amine and urotropine ammonium salts exhibiting the best tribological characteristics.     

Cutting force reduction and surface quality improvement in machining of aerospace duralumin AL-2017-T4 using carbon onion nanolubrication system

In machining of very high precision Duralumin AL-2017-T4 for aerospace applications, the shape varieties of the product lead to many different complicated shapes to be developed. The computer numerical control (CNC) milling machine facilities provides a wide variety of parameter set-up, making the machining process on the Duralumin AL-2017-T4 excellent in manufacturing complicated special products compared with other machining processes. However, the demand for high quality and fully automated production focuses attention on the cutting process, which are partial determinant of the quality of surface and affects the appearance, function, and reliability of the products. The key solution is to increase the effectiveness of existing lubrication systems in the machining process in order to improve product quality as it could reduce the friction component at the tool–chip interface. For further improvement, introducing the nanolubrication system could reduce the cutting force and produce much better surface quality as the rolling action of billions units of nanoparticles at the tool–chip interface could reduce the coefficient of friction significantly. In this study, carbon onion has been used as nanoparticle mixed with ordinary mineral oil at different concentrations to investigate the cutting force reduction and the surface quality improvement of CNC end-milling machined Duralumin AL-2017-T4. From the results, with using of carbon onion nanolubricant, the cutting force and surface roughness values are reduced by 21.99 and 46.32 %, respectively, compared with the case of using ordinary lubrication systems. This can be attributed to the tribological properties of carbon onion, which reduces the coefficient of friction at the tool–chip interface during the machining process.