一种PN型极压润滑添加剂的性能研究

采用四球摩擦磨损试验机考察一种PN型添加剂在矿物油(MVI150)、聚α烯烃(PAO4)、合成酯(1936)以及聚醚(SDM-03C)中的极压性能,研究添加剂质量分数对油品极压性能的影响。结果表明,矿物油、PAO及合成酯中加入质量分数为3.0%的PN型添加剂时烧结负荷均超过8 000 N,MVI150和PAO4中加入质量分数为0.25%PN型添加剂时最大无卡咬负荷可分别提高至1 140 N和1 710 N,表明该PN型添加剂具有优异的极压性能。采用X射线光电子能谱仪对钢球磨痕表面的元素化学状态进行表征,并对其润滑机制进行分析。结果表明,PN型添加剂具有优异的极压性能主要是由于分子中大量的P元素及N元素在摩擦过程中与金属表面发生了摩擦化学反应,从而形成了具有良好抗承载性能的润滑膜。     

水-乙二醇液压液极压抗磨添加剂二聚酸钾的研究

本对合成的一种应用于水-乙二醇液压液的极压抗磨添加剂二聚酸钾进行了润滑性能测试和抗磨作用机理研究．四球实验表明,二聚酸钾的水溶性能和抗磨性能优于水溶性改性ZDDP和Lubrizol5642,以二聚酸钾作为极压抗磨添加剂的水-乙二醇液压液KGY的润滑性能与N46抗磨液压油相当。钢球磨斑表面元素EDS分析表明,在极压条件下,二聚酸钾与摩擦表面发生某种摩擦化学反应,形成了一层有机类抗磨膜。     

系列磷酸酯水溶性离子液体在水中摩擦学行为研究

基于分子设计的理念,将辛醇、十二醇、十八醇分别与五氧化二磷反应得到不同链长的磷酸酯,再与二乙醇胺反应制备出3种水溶性离子液体润滑添加剂。采用红外光谱分析定性确认添加剂的结构,并应用热重分析3种添加剂的热稳定性。通过四球摩擦磨损试验机评价3种添加剂在水体系中的摩擦学性能。采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)对磨损表面进行表征分析,探讨其摩擦化学机制。结果表明:3种添加剂的热分解温度较高,分别为130、165、178℃;3种添加剂均能显著提高水体系的减摩抗磨和耐极压性能,且其抗磨和耐极压性能随着链长的增加而增强,这可能与添加剂的吸附能力和反应活性有关,烷基链较长的添加剂更容易吸附在金属表面,高载荷下能更快地与金属发生反应形成边界润滑膜;添加剂在表面形成的反应膜主要由铁氧化物,磷酸铁构成;边界润滑膜的存在提高了水体系的摩擦学性能,丰富了水作为润滑介质的使用场合。     

血清在菜籽油和水中的摩擦学性能研究

通过四球试验机考察了牛血清在水和菜籽油(RO)中的抗磨性能与极压性能，结果表明：血清在两种基础液中具有优良的抗磨和减摩性能，其润滑作用机理是由于蛋白质中的碳、氧、氮、硫、磷等功能元素在摩擦过程中与钢球表面发生了摩擦化学反应生成了化学反应膜.     

青铜-石墨热喷涂层在干摩擦和水润滑条件下的摩擦磨损性能

在MM-200摩擦磨损试验机上研究了青铜-石墨热喷涂层在干摩擦和水润滑条件下的摩擦磨损性能,采用扫描电镜(SEM)对磨损表面形貌进行了观测和采用X射线能谱分析(XPS)分析了涂层成分。结果表明,在水润滑条件下涂层摩擦因数和磨损率均低于干摩擦条件下;在水润滑条件下磨损机制为轻微磨粒磨损和犁削磨损,在干摩擦下主要是较为严重的粘着磨损和犁削。这是由于水润滑降低了摩擦副界面温度,提高了石墨润滑膜的韧性,改善了润滑效果,从而阻止了粘着磨损的发生,水还促进了钢偶件表面致密氧化膜的形成,从而减轻磨损。因此水润滑对涂层磨损性能有较大影响。     

干摩擦工况下Si3N4/PTFE配副材料摩擦磨损特性与转移膜形成分析

为使全陶瓷轴承在干摩擦工况下可靠运转,选用四氟乙烯(PTFE)材质的保持架为全陶瓷轴承提供润滑.利用Rtec销/盘摩擦磨损试验机,以PTFE盘与氮化硅(Si3 N4)销为摩擦副,研究Si3 N4/PTFE在不同载荷和转速条件下的摩擦磨损性能,通过SEM对Si3 N4表面的转移膜形貌进行观察,分析转移膜形成原因.结果表明...     

硼化植物油的摩擦化学研究

在植物油中引入硼,合成了新型润滑油添加剂硼化植物油。四球机摩擦磨损试验表明,硼化植物油具有极好的减摩、抗磨和极压性能,其润滑作用机理是由于长链植物油的载体作用、硼的缺电子以及两者的协同作用于摩擦金属表面形成了一层高强度的吸附膜和／或摩擦化学反应膜。     

含氮杂环硼酸酯衍生物与TCP的摩擦学协同性能研究

合成一种含氮杂环硼酸酯(NHB),利用四球摩擦磨损试验机考察单剂NHB、磷酸三甲酚酯(TCP)以及它们不同质量比的复合添加剂在菜籽油中的摩擦磨损性能。结果表明,所合成的NHB能够有效的提高菜籽油的极压和抗磨性能,并且与TCP具有良好的复配作用。通过扫描电镜(SEM)分析钢球表面形貌及元素分布,发现其主导作用的是边界膜中存在B、P、N活性元素,它们形成复合膜是添加剂具有良好摩擦学性能的主要原因。     

几种纳米添加剂在环境友好润滑剂中的摩擦化学特性

采用机械化学修饰法研制了三种纳米润滑添加剂,二硫化钼(MoS2)、聚四氟乙烯(PTFE)和氟化石墨(CxFy),考察了这些纳米级润滑剂在环境友好润滑剂中的摩擦化学特性。结果发现：这些纳米添加剂在环境友好润滑剂中具有较好的抗磨性能和良好的减摩性能;减摩性能优于常用的极压抗磨剂,其机理是在摩擦副表面形成迁移膜,起“滚动微轴承”的作用。     

二烷基二硫代磷酸镧的摩擦化学研究

以稀土元素的摩擦学应用为出发点,用异辛醇、La 2O 3和P 2S 5为原料合成出一种新型油溶性润滑油极压抗磨剂——二烷基二硫代磷酸镧（LaDDP）,对其减磨抗磨性能进行考察,同时还用扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪和俄歇电子能谱仪对边界润滑状态下形成的磨斑和表面膜元素组成及化学状态进行了分析。结果表明：这种添加剂在给定试验条件下使ISOVG68油的摩擦因数明显降低和卡咬负荷提高2.2倍,减摩抗磨性能比二烷基二硫代磷酸锌（ZDDP）好,主要原因是在摩擦过程中发生摩擦化学反应生成了由La、La 2O 3、FeS、硫酸盐和磷酸盐组成的边界润滑膜和镧渗透层。最后,用质谱仪模拟了LaDDP的摩擦分解过程,提出了其摩擦化学反应机理。     

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。     

磷嗪对Ti6Al4V/钢摩擦副摩擦磨损性能的影响

采用SRV型微动摩擦磨损实验机考察Ti6Al4V-钢摩擦副在磷嗪(X-1P)润滑下的摩擦磨损性能,并利用扫描电子显微镜和X射线光电子能谱仪分析Ti6Al4V磨斑表面形貌和典型元素的化学状态。结果表明,X-1P作为Ti6Al4V-钢摩擦副的润滑剂,具有很好的润滑性能;摩擦因数随载荷的增加变化不显著,磨损率随载荷的增加逐渐增大;频率和振幅明显影响摩擦学性能,磨损率随频率的增加逐渐减小,随振幅的增加逐渐增大;在Ti6Al4V-钢摩擦副中,X-1P由于含有极性元素F、P,Ti6Al4V的磨损表面主要发生腐蚀磨损,其磨损机制为X-1P在磨损表面发生摩擦化学反应,形成一层含O、C、F、N、P的保护膜以及金属氟化物,从而起到抗磨减摩作用。     

一种新型摩擦材料在水润滑下的摩擦学性能研究

采用环块式摩擦磨损实验研究了一种新型摩擦材料在水润滑状态下不同载荷与转速对试样摩擦学性能的影响,并对比干摩擦条件下的摩擦学性能变化,借助磨损表面形貌观察分析其磨损机理。实验结果表明:水润滑条件下,摩擦系数随着载荷的增大而减小,随着转速的提高先增加后减小;磨损率随着载荷与转速的提高都减小。相同载荷与转速下,干摩擦时磨损机理以磨粒磨损和黏着磨损为主,而水润滑条件下水形成边界润滑,磨损机理以磨粒磨损和轻微的黏着磨损为主;水润滑条件下摩擦系数和磨损率均低于干摩擦,主要是由于水起到了润滑和冷却的作用,阻止了转移膜的形成,并在材料表面形成水膜起到了边界润滑的作用。     

质子型离子液体水溶液对GCr15轴承钢的摩擦学性能研究

以质子型离子液体:二羟乙基胺正辛酸(Bis[(2-hydroxyethyl)ammonium] caprylate,BOEAC)作为添加剂,配置了不同质量浓度的BOEAC水溶液,使用MS-10A摩擦试验机对质子离子液体水溶液的减摩抗磨性能、极压性能和润滑稳定性能进行试验研究。试验结果表明:BOEAC离子液体水溶液具有显著的减摩抗磨性能,其中10%BOEAC离子液体水溶液的最大无卡咬负荷高达847N,相比于纯水(98N)减摩抗磨性能显著,甚至高于普通基础油,可作为水基润滑液的极压添加剂。BOEAC离子液体能够显著改善其水溶液的成膜性能,这是由于BOEAL分子能够在摩擦副表面迅速形成吸附膜和化学反应膜,使摩擦副表面的摩擦系数降低,抗磨性能提升。作为一种不含卤素等有毒元素的新型绿色离子润滑剂,可通过调节BOEAC浓度配比,替代传统润滑剂,在各种工况中应用。     

水润滑硅基非氧化陶瓷摩擦学性能及其表面改性研究进展

综述了水润滑条件下硅基非氧化物陶瓷(Si3N4和SiC)摩擦学性能的研究状况,包括水润滑条件下其摩擦磨损特性以及其表面改性技术对其摩擦学性能的影响.硅基非氧化物陶瓷在水中显示出较低的摩擦因数以及良好的抗磨损能力;表面改性技术能有效地改善硅基非氧化陶瓷的水润滑摩擦磨损性能,离子注入技术是表面改性技术的一个重要发展趋势.     

均匀设计在聚合膜研究中的应用

在46#润滑中加入聚合膜单体、极压剂ZDDP和硫化异丁烯不仅可以在摩擦过程中摩擦表面形成原位聚合膜,提高对磨表面的抗胶合、抗疲劳能力,而且还能明显地降低摩擦和磨损。结果表明：采用均匀设计优选聚合膜的最佳添加剂能力,PB值提高1．55倍达1666N,PD值提高1．67倍达4920N。     

网状表面织构对水润滑轴承摩擦磨损性能的影响

为研究网状表面织构对水润滑轴承摩擦性能的影响,利用ANSYS对布置有不同密度和深度的轴承模型进行流固耦合仿真,研究不同网纹条件下水膜的承载能力;使用3D打印技术制备不同深度与密度的网状纹理的试样,使用CBZ-1摩擦磨损试验机进行摩擦试验并实时采集摩擦因数,利用表面轮廓仪对试样磨损表面的形貌进行观测。仿真结果表明:在忽略空蚀的条件下,同一转速下水膜承载能力基本随着网纹深度的增加先增大后减小。试验结果表明:合适的网状纹理表面织构能够有效改善水润滑轴承的润滑条件,进而提升轴承摩擦磨损性能;在试验低速条件下间隔5 mm、深1.5 mm的网纹织构能够有效促进摩擦表面形成润滑水膜,从而大幅改善摩擦表面的润滑条件,降低约22%的摩擦因数和约38%的磨损量,同时高速工况下该网纹织构仍可降低磨损量。     

硼氮化蓖麻油对菜籽油和矿物基础油摩擦学性能的影响

通过化学改性的方法在蓖麻油分子中引入硼、氮元素,合成出一种新型绿色润滑油添加剂硼氮化蓖麻油(简称BNC);采用四球摩擦磨损试验机考察BNC对菜籽油和400SN矿物基础油摩擦学性能的影响,运用扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)分析试球磨痕的表面形貌及磨斑表面的化学元素。结果表明:BNC对菜籽油基础油的抗磨减摩性能和极压性能明显优于400SN基础油,这可能是由于BNC分子极性较大,在菜籽油基础油中感受性较好。BNC能在一定程度上提高基础油的承载能力、极压能力和抗磨减摩能力,这可能是由于长链蓖麻油分子的载体作用、硼的缺电子性、氮的高反应活性在摩擦副表面形成复杂的化学反应膜后具有良好的抗磨减摩性能。EDS分析表明,BNC中的B、N功能元素在摩擦副表面有较多的沉积,说明添加剂中的B元素、N元素均参与了摩擦化学反应。     

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。     

纳米蒙脱石添加剂对45~#钢摩擦副摩擦学性能的影响

将KH550偶联剂修饰的纳米蒙脱石(MMT)按不同质量分数加入150N基础油中,制备质量分数1%~5%的5种纳米MMT润滑油体系,采用MMU-10G摩擦磨损试验机考察纳米MMT对45#钢摩擦副减摩抗磨性能的影响,采用SEM和EDX等分析试样形貌与表面元素成分的变化,分析影响摩擦学性能的机制。结果表明:质量分数3%的纳米MMT润滑油和具有最好的抗磨减摩性能,相对于基础油润滑体系,可使金属摩擦副磨损失重量最小降低45.5%;所有试样表面均形成了以MMT特征元素和Fe元素为主体组成的自修复膜层,使试样磨损损失获得补偿,其中质量分数3%的纳米MMT润滑油润滑时摩擦副表面MMT特征元素的含量最高,故试样磨损率最小;纳米MMT润滑体系润滑时的摩擦因数均低于纯基础油,但是不同含量的纳米MMT对改善45#钢摩擦副的减摩性没有明显的区别。