油润滑条件下有机物修饰纳米铜颗粒改善铁基摩擦副摩擦磨损的研究

在球盘式摩擦磨损试验机上考察了有机物修饰的纳米铜颗粒作为50CC润滑油添加剂的摩擦学性能；采用SEM和EDS分析了磨损表面形貌和表面膜元素组成。探讨了纳米铜颗粒的摩擦学作用机制：结果表明：有机物修饰的纳米铜颗粒作为添加剂能显著改善50CC润滑油的抗磨减摩性能，含0．05％纳米铜油样润滑下的摩擦因数与磨损量同基础油润滑下相比分别降低了27．6％与60％。分析后认为，纳米铜颗粒通过对摩擦表面进行修复及在摩擦表面成膜两种作用有效地改善了摩擦磨损性能。     

蒙脱石和坡缕石纳米润滑油添加剂的摩擦学性能

将KH550偶联剂修饰的纳米蒙脱石和纳米坡缕石,分别按质量比3%添加到150N基础油中制备2种纳米润滑油分散体系,用激光粒度分析仪、TEM、IR表征纳米添加剂的分散稳定性,在MMU-10G摩擦磨损试验机上测试2种纳米润滑油对45#钢的减摩抗磨性能,用SEM和EDX等分析摩擦试样表面成分与形貌的变化及影响摩擦学性能的机制。结果表明:纳米蒙脱石平均粒径较小,在150N基础油中分散更稳定;2种纳米润滑油相比纯基础油润滑时的平均摩擦因数和磨损量均明显下降,其中纳米蒙脱石润滑油的抗磨减摩性能最好;2种纳米润滑油润滑时摩擦试样表面分别生成了含蒙脱石和坡缕石特征元素的自修复膜层,其中蒙脱石特征元素含量相对较高,说明纳米蒙脱石摩擦学性能更好。     

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。     

纳米材料在轴承润滑脂中的应用

纳米材料作为润滑油抗磨减摩添加剂的研究受到广泛关注，但纳米润滑添加剂在润滑脂领域中的应用起步较慢，本文从纳米润滑添加剂的种类、摩擦学性能方面介绍了纳米润滑添加剂的研究进展，展望纳米材料在轴承润滑脂中的应用。     

纳米颗粒添加剂在润滑油中的应用

纳米材料科学的发展推动了纳米润滑技术的发展,纳米级材料作为润滑油添加剂的研究已受到广泛关注。已经发现的纳米金属、纳米氧化物、纳米硫化物、碳纳米管、富勒烯、金刚石以及纳米磁性颗粒等都能使润滑油的润滑性能大幅提高。该文综述了各种纳米颗粒润滑油添加剂的摩擦学性能,探究了它们的润滑机理。基于大量的实验研究结果比较了他们性能的优劣,提出纳米磁性颗粒作润滑油添加剂有其它材料不可比拟的优势,指出如何提高添加剂的分散稳定性是提高润滑油润滑性能的关键问题。     

纳米二硫化钼作为润滑油添加剂的摩擦学性能研究

研究纳米二硫化钼作为润滑油添加剂的摩擦学性能。以不同的表面活性剂和不同的超声波分散时间制备纳米二硫化钼润滑油,考察表面活性剂和超声波分散时间对纳米二硫化钼分散稳定性的影响。采用四球机和描电镜考察纳米二硫化钼在润滑油中的摩擦学性能。结果表明,2%油酸表面活性剂和超声波分散30 min可有效提高纳米二硫化钼在润滑油中的分散稳定性,纳米二硫化钼在润滑油中具有良好的抗磨性能、减摩性能,特别是0.01%二硫化钼在润滑油中的抗磨性能和高负荷下的减磨性能更为突出。     

表面修饰纳米铜添加剂与硫化烯烃棉籽油复合效应研究

利用四球试验机研究了润滑油纳米铜添加剂与硫化烯烃棉籽油复配体系的摩擦学性能。结果表明,2种添加剂都具有良好的抗磨减摩性能。在试验添加量范围内,润滑油纳米铜添加剂与硫化烯烃棉籽油复配体系具有一定的抗磨协合效果,且两者的添加量各为0.3%和1.5%(质量分数)时,复配体系抗磨协合效果最佳。采用现代表面分析技术对最佳复配润滑体系钢球磨斑表面的形貌和表面膜的元素组成进行了分析,推断其摩擦表面上由金属Cu形成的沉积膜和S、P等元素形成的化学反应膜共同组成复合表面膜,使复配润滑体系呈现良好的摩擦学协合效果。     

石墨烯类添加剂在润滑中的应用研究进展

综述近年来国内外对石墨烯类纳米材料作为添加剂在油润滑、水润滑、减摩复合材料、脂润滑等方面的研究成果,分析石墨烯类纳米添加剂对材料摩擦学性能的影响,总结其摩擦磨损机制,并指出石墨烯类作为高性能润滑添加剂未来的研究方向,包括石墨烯的可控改性处理、石墨烯类添加剂在润滑介质中最佳添加量及分散稳定性的影响因素、石墨烯类添加剂与润滑剂间的摩擦化学机制及与其他纳米添加剂的协同作用机制、石墨烯类添加剂在摩擦过程中形成保护膜的机制。     

纳米添加剂在润滑剂中的应用现状

由于纳米材料具有很多独特的优点,因此纳米添加剂在摩擦学中得到了广泛的应用,最近又发现在噪声控制方面纳米添加剂具有一定的优势。综述了纳米添加剂在润滑剂中的分散稳定性,在摩擦学和噪声控制方面的应用,以及纳米添加剂的减摩抗磨机制。     

纳米坡缕石的表面修饰及摩擦学性能研究

通过球磨改性的方法,使用油酸、硅烷、季铵盐、钛酸酯4种修饰剂对纳米坡缕石颗粒进行表面修饰,使用沉降法及TEM进行修饰效果评价。将经过修饰的纳米坡缕石颗粒作为润滑添加剂,在MMU-10G型高速高温摩擦磨损试验机上考察其摩擦学特性。结果表明:油酸对纳米坡缕石具有优异的表面修饰效果,且其在润滑油中具有良好的分散稳定性;经表面修饰的纳米坡缕石具有优异的减摩作用和良好的抗磨效果,与基础油相比,摩擦因数降低43.1%,磨损失重减少10.1%。     

几种微粒经纳米化后的润滑性变化

将微米级石墨、铜Cu、铝Al、锡Sn加于000#脂中进行超细纳米化加工制成纳米润滑脂。用四球机分别考察了制备的纳米润滑脂和其它微米级固体润滑剂(PTFE、MoS2、SiO2)以及含常用化学反应型抗磨极压剂(MoDTC、ZDTP和硫化异丁烯)的脂的摩擦性能。结果表明,经纳米化后Cu、Al、Sn和石墨的减摩效果和抗磨性比含微米级的相应脂都有了很大提高。承载能力试验表明只有纳米Sn承载能力比研磨前明显提高,因此纳米Sn显现最好综合摩擦特性,其减摩性、抗磨性、承载能力稍逊于化学反应型MoDTC。电镜TEM分析表明,含微粒润滑剂的摩擦特性同粒子材料的硬度、熔点有关,其中Sn较软,熔点低(232℃),延展性好,所以润滑性最好。Auger能谱分析表明,纳米粒子的润滑作用是由于它们在摩擦面上形成了物理沉积层。     

A study on the tribological characteristics of graphite nano lubricants

Many researchers have tried to improve the tribological characteristics of lubricants to decrease friction coefficients and wear rates. One approach is simply the use of additives in the base lubricant to change its properties. Recently, nanoparticles have emerged as a new kind of additive because of their size, shape and other properties. A nano lubricant is a new kind of engineering lubricant made of nanoparticles, dispersant, and base lubricant. In this study, graphite nanoparticles were used to fabricate nano lubricants with enhanced tribological properties and lubrication characteristics. The base lubricant used was industrial gear oil, which has a kinematic viscosity of 220 cSt at 40°C. To investigate the physical and tribological properties of nano lubricants, friction coefficients and temperatures were measured by a disk-on-disk tribotester. The surfaces of the fixed plates were observed by a scanning electron microscope and an atomic force microscope to analyze the characteristics of the friction surfaces. The results show that when comparing fixed plates coated with raw and nano lubricants, the plate coated with a nano lubricant containing graphite nanoparticles had a lower friction coefficient and less wear. These results indicate that graphite nanoparticle additives improve the lubrication properties of regular lubricants.     

硼酸盐极压抗磨添加剂发展综述

简要地阐述了硼酸盐极压抗磨添加剂的发展现状和研究动态，对其多种制备方法进行了比较和总结，并重点对其性能和作用机理的研究进行了分析和归纳，展望了其发展前景。     

铋系纳米材料在润滑中的应用

绿色金属铋系纳米材料在满足润滑剂环保要求同时也显示了良好的摩擦学性能。综述了近年来纳米材料的制备方法以及铋系纳米材料在润滑油脂中的作用机制和应用进展,并指出了铋系纳米材料作为润滑油脂添加剂在摩擦学中的研究发展趋势。铋系纳米材料在润滑油脂中的作用机制为:铋系纳米有机物易于吸附在摩擦金属表面上,生成了一层有机复合膜;由于铋金属纳米粒子带有电荷而向表面移动,并沉积于摩擦表面形成非晶体或无定形膜,从而起到减摩抗磨作用。铋纳米粒子在润滑油中的分散性和稳定性问题是影响其在润滑中推广应用的主要因素,通过改进纳米粒子的制备工艺及研制和合成新的分散剂和稳定剂,可解决润滑油中纳米粒子在苛刻条件下的稳定性。     

Friction Characteristics and Topography of Tribofilms from Anti-Wear Additives Applied to Metal V-Belt Type CVT Fluids

This study has investigated potential links between tribological performance and the morphology of tribofilms formed from anti-wear additives with application to metal V-belt pushing type continuously variable transmission fluids (B-CVTFs). The influence of metal–metal tribological properties of anti-wear additives was evaluated using a ball on plate tribometer, enabling friction and lubricant film formation to be monitored during reciprocating tests. Contact mode atomic force microscopy was utilised to investigate the nature of tribofilms at the nanometre scale. As a result, an additive formulation composed of hydrogen phosphite and over-based calcium sulphonate in a hydro-cracked mineral Group II base oil demonstrated a synergism with 8% higher friction coefficient and more stable film formation than the individual additive cases, providing a positive outcome for a B-CVTF. Tribofilm species produced by a chemical reaction between hydrogen phosphite and over-based calcium sulphonate were densely deposited on the wear scar to form a rougher surface, which may explain the higher friction observed.     

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。     

一种含硼润滑油添加剂的制备及摩擦学性能研究

利用气流粉碎和长时球磨相结合的方法，制备了一种稳定分散的含硼润滑油添加剂，并利用环块摩擦磨损试验机和四球试验机考察了其摩擦学性能，并对其减摩抗磨机理进行了分析。实验结果表明，该种润滑油添加剂可使润滑油的摩擦因数和摩擦副的磨损量大幅度下降，表现出优良的减摩抗磨性能。     

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。     

绿色水基润滑添加剂的研究

从水溶性和吸附性方面考虑，设计并合成了一种绿色水基润滑添加剂(OT)，参照GB6144—85测试了其与钼酸钠复配后的防锈性能，通过四球试验机考察了不同添加量的添加剂在水中的摩擦学性能，并初探了该添加剂的极压抗磨作用机理。试验结果表明：添加量为1％～3％(质量分数)的OT润滑剂具有更优良的抗磨减摩性能，承载能力也相当高，推测其润滑作用机理为油酸分子作为载体与高反应活性的氮及强极性基团聚氧乙撑链的协同作用在摩擦金属表面形成了高强度的吸附膜和(或)摩擦化学反应膜。     

Action Mechanism of WS2 Nanoparticles with ZDDP Additive in Boundary Lubrication Regime

The effect in the tribological performance of WS₂ fullerene-like nanoparticles in PAO base oil when adding a ZDDP additive was studied at 100 °C in the boundary lubrication regime. The tribological properties of the dispersion surpass those obtained without one of the two additives. The friction modifier properties of the particles are improved in the presence of ZDDP, while the anti-wear properties of the ZDDP are increased when the particles are added to the dispersion. The composition of the formed tribofilm was investigated. Results show that a 50–60 nm tribofilm is formed on the steel surface composed by WS₂ mixed on the ZDDP chemical tribofilm. A WS₂-rich layer is observed at the top of the tribofilm. A correlation between the chemical composition of the tribofilm and the tribological properties of the “PAO + WS₂ + ZDDP” dispersion was made. Synergy between the two additives was proven.