表面活性剂在润滑油中对纳米石墨分散稳定性的影响

考察Span80、Tween80、油酸、十六烷基三甲基溴化铵和十二烷基苯磺酸钠5种表面活性剂在润滑油中对纳米石墨的分散稳定性,对超声波振荡的效用和作用时间进行评估,并就表面活性剂含量对纳米石墨在润滑油中分散稳定性的影响进行研究。结果表明,油酸在5种表面活剂中对纳米石墨的分散效果最好,适当时间的超声波振荡有助于提高纳米石墨在润滑油中的分散稳定性,质量分数2%的油酸显示出最好的分散效果。这可能是由于油酸具有低的HLB值和属于L型吸附等温线类型。     

含二硫化钼水基切削液的制备及性能评价

利用纳米二硫化钼、表面活性剂MOA、油酸、有机醇胺和硼酸,制备出含二硫化钼水基切削液。通过防锈试验、摩擦磨损试验及切削试验,考察了二硫化钼对切削液防锈性、摩擦学性能及切削性能的影响。试验结果表明,纳米二硫化钼能够有效提高水基切削液的减摩抗磨性能,降低切削力。     

纳米二氧化铈与蛇纹石混合物作为润滑油添加剂的摩擦学性能研究

采用表面活性剂将蛇纹石、纳米二氧化铈以及他们的混合物稳定分散于PAO4基础油中,利用摩擦磨损试验机分别考察蛇纹石、纳米二氧化铈以及蛇纹石与二氧化铈混合物作为润滑油添加剂的摩擦学性能,借助金相显微镜观察磨损表面形貌并测量磨斑直径,并采用能量色散谱仪(EDS)分析磨损表面的元素组成。结果表明:蛇纹石、纳米CeO_2和蛇纹石/CeO_2复合颗粒都可以显著改善润滑油的减摩抗磨性能,而添加蛇纹石/CeO_2复合添加剂的润滑油的摩擦学性能更佳,其中添加质量分数0.25%纳米二氧化铈与0.25%蛇纹石混合物的润滑油的摩擦学性能最佳。蛇纹石/CeO_2复合颗粒优异的摩擦学性能归因于其在磨损表面形成了吸附膜和Fe_2O_3、SiO_2化学反应膜,其中Ce元素可能起到了催化剂的作用。     

W/O微乳液法制备表面修饰纳米氟化镧润滑油添加剂

采用聚异丁烯丁二酰亚胺T152/S-80复合表面活性剂(w(Span80)∶w(Tween20)=2∶3(质量比))/异丁醇/500SN基础油/氟化铵水溶液W/O微乳液体系构建微反应器,通过原位表面修饰制备了含纳米LaF3粒子的液体润滑油添加剂,同时,采用洗涤法制备了干粉纳米LaF3。采用X-射线衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)分析了纳米LaF3粒子的结构和形貌。分别将液体添加剂和干粉加入基础油中,采用离心沉降法考察了不同后续分离方法得到的纳米粒子在基础油中的分散稳定性,用四球机考察了它们的摩擦学性能,最后采用扫描电子显微镜(SEM)观察了磨斑表面形貌。结果表明:所构建的微反应器制备的颗粒状纳米LaF3平均粒径在10~15 nm之间;纳米粒子在基础油中的分散稳定性对其摩擦学性能影响很大,液体添加剂中的纳米粒子在基础油中的分散稳定性和摩擦学性能大大高于干粉粒子;液体添加剂中的表面活性剂不仅有利于纳米粒子在基础油中的稳定分散而且有减摩作用。     

纳米二氧化铈润滑油添加剂的摩擦学特性

用适当的表面活性剂对纳米二氧化铈粒子进行表面改性处理,采用透射电镜(TEM)和X-射线衍射法(XRD)观察与测量纳米二氧化铈粒子的形貌、结构和平均直径。将改性后的纳米二氧化铈粒子作为润滑油添加剂,采用四球摩擦磨损试验机测定添加纳米二氧化铈粒子的润滑油的摩擦学性能。利用扫描电镜(SEM)观察磨斑表面形貌以及纳米二氧化铈粒子在摩擦表面的形态等,并探讨了纳米二氧化铈粒子具有优良摩擦学性能的机制。结果表明,经表面改性的纳米二氧化铈在润滑油中具有良好的分散、稳定性;纳米二氧化铈粒子的添加量为0.6%(质量分数)左右时,润滑油在室温与较高温度下均具有优良的减摩、抗磨作用。     

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。     

纳米二硫化钼的水热法可控制备及极压性能研究

为获得产率高、重复性好的纳米二硫化钼制备工艺,提出纳米级二硫化钼的水热法可控制备方法。以钼酸钠、硫代乙酰胺为前驱体,分别以聚乙二醇(PEG-20 000)、十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)、无水乙醇为表面活性剂,利用水热法制备出球状和花状纳米二硫化钼粒子。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜对产物特性进行表征,通过四球摩擦磨损试验机考察2%纳米二硫化钼在N46润滑油中的极压性能测试。结果表明:酸性环境下,添加表面活性剂PEG-20 000和CTAC可得到球状结构的纳米二硫化钼颗粒,粒径均匀,粒径约为100 nm;而添加无水乙醇时可得到花状结构的纳米二硫化钼颗粒,在硫酸和盐酸环境下粒径分别为190和70 nm;在硫酸环境下,以聚乙二醇为表面活性剂时二硫化钼产率最高,可达78.82%;制备的纳米球状二硫化钼作为润滑油添加剂显著提高了润滑油的极压性能,与工业二硫化钼相比,最大无卡咬负荷最大可提高42%左右。     

纳米碳酸钙、稀土复合粒子用作润滑油添加剂的研究

选择合适的表面活性剂制备含纳米碳酸钙和纳米稀土复合粒子添加剂的润滑油,采用四球摩擦磨损试验机考察了润滑油的摩擦学性能;用扫描电镜与X射线光电子能谱仪分析了磨损钢球表面的形貌、化学组成和状态。结果表明：纳米碳酸钙、纳米稀土复合粒子的最佳添加方式为：CaCO3与RE质量比为1：1,总质量分数为0．6％;此时润滑油具有最佳的抗磨、减摩性能,润滑油的抗磨、减摩机理与纳米粒子存在形态以及它们的协同作用有关。     

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。     

纳米铜润滑油添加剂在工程摩擦学中的研究进展

纳米铜具有低剪切强度和晶界滑移效应，与减摩剂、抗磨剂、抗氧剂等润滑油添加剂共同发挥协同减摩抗磨和自修复效用，具有较强的工程应用潜力。综述近年来纳米铜作为润滑油添加剂的工程摩擦学研究进展，讨论纳米铜在润滑体系中的润滑机制，总结分散稳定性、粒径及含量等因素对纳米铜颗粒摩擦学性能的影响规律，阐述增强纳米铜颗粒分散稳定性的方法。指出目前对纳米铜添加剂的摩擦学研究和润滑机制的认知仍缺乏系统性和统一性，且由于纳米铜表面较高的自由能，导致润滑油体系稳定性和润滑有效性不确定等问题，制约了纳米铜作为润滑油添加剂的工业应用和推广。最后展望纳米铜添加剂的发展方向。     

环保型纳米润滑材料的研究

从环保角度,选择了两种纳米材料作为润滑油抗磨、极压添加剂。介绍了纳米材料的制备,根据亲水亲油平衡值(HLB)选择了合适的表面活性剂,并将其加入到含有单种或两种复合纳米粒子的润滑油中进行表面改性,采用四球摩擦磨损试验机测定含纳米粒子的润滑油的摩擦学性能。结果表明:含纳米粒子的润滑油具有良好的抗磨减摩性能,且含复合纳米粒子的润滑材料的抗磨减摩性能比单种纳米粒子的润滑材料的抗磨减摩性能好。这里还探讨了纳米润滑材料的抗磨减摩机理。     

化学法石墨烯分散液的制备及其摩擦学性能的研究

采用化学氧化还原法,得到的石墨烯薄片,用油酸、硬脂酸对其进行改性,通过分光光度法考察石墨烯作为润滑油添加剂的分散稳定性。使用四球摩擦磨损试验机考察了石墨烯分散液的摩擦学性能,利用扫描电镜和能谱仪对摩擦表面的微观形貌和组成结构进行了表征分析。结果表明:对石墨烯改性处理是将其均匀分散到润滑油中的必要条件,改性后的石墨烯分散液表现出良好的抗磨减摩性能,平均摩擦系数为0.078,降低约12%,磨斑直径也有明显下降,且实验验证了磨损表面有石墨烯颗粒堆积现象。     

两种分散剂对IF-WS2纳米粒子分散性能和摩擦性能的影响

研究甲基萘和聚异丁烯丁二酰亚胺(PIBSI)两种分散剂对IF-WS 2纳米颗粒在基础油中的分散性能和摩擦性能的影响。使用722型分光光度计和四球摩擦试验机分别考察纳米WS 2润滑油在分散剂中的分散稳定性和摩擦性能,用激光粒度分析仪和红外光谱(FTIR)分析分散剂与WS 2纳米颗粒之间的作用机制。结果表明:甲基萘的分散效果和抗磨减摩效果最好,4%甲基萘分散的0.01%的纳米WS 2润滑油可以长期稳定保存,其纳米WS 2润滑油在490 N时的磨斑直径仅为0.540 mm,摩擦因数为0.11;甲基萘能够起到分散和抗磨减摩作用的原因是其对IF-WS 2纳米粒子具有一定的溶解作用。     

纳米碳球作为合成酯抗磨剂的摩擦学性能研究

采用表面化学改性的方法得到硬脂酸修饰的纳米碳球,在四球摩擦试验机上考察纳米碳球在合成酯类润滑油中的抗摩擦性能,探讨纳米碳球的抗磨与润滑机制。结果表明,通过表面改性,显著提高纳米碳球在润滑油中的分散稳定性;纳米碳球作为合成酯润滑油抗磨剂表现出优良的抗磨减摩性能;在转速1.200 r/min,载荷150 N的实验条件下,质量分数0.07%的改性纳米碳球可使三羟甲基丙烷混酸酯平均摩擦因数减小幅度达到30%左右,磨损率降低33%,质量分数0.15%的改性纳米碳球可使季戊四醇油酸酯的平均摩擦因数降低幅度达到50%以上,磨损率降低14.6%     

纳米陶瓷添加剂在润滑油中的摩擦学性能研究

采用摩擦磨损试验机考察了纳米陶瓷添加剂的抗磨和极压性能,利用扫描式电子显微镜观察磨损表面的形貌,对它的摩擦学性能进行了研究.结果表明:当润滑油中含有少量纳米陶瓷粒子时,就能大幅度提高润滑油的抗磨和极压性能,其最佳含量为3%,与ZDDP进行对比的试验显示,在低负荷长时间磨擦性能方面ZDDP远不如纳米陶瓷添加剂,含有纳米陶瓷添加剂的润滑油在低负荷长时间摩擦过程中,主要发生的是疲劳磨损和擦伤.     

油溶性纳米铜的制备、表征及其对SF15W/40汽油机油摩擦性能的影响

采用界面生长法,以醋酸铜为母体,抗坏血酸(Vc)为还原剂,吐温-85为修饰剂,正丁醇为生长剂,合成了粒径约15.5 nm的油溶性球形纳米铜粉;通过X-射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对纳米铜粉进行了表征;将其作为润滑油添加剂分散于SF15W/40汽油机油中制得纳米润滑油;通过高浓度激光粒度仪考察了纳米润滑油的分散稳定性;通过UMT-Ⅱ摩擦磨损实验机考察了纳米润滑油的摩擦学性能;采用扫描电子显微镜(SEM)分析了磨损表面形貌.结果表明:纳米铜粉在润滑油中具有优异的分散稳定性;纳米铜粉显著改善了SF15W/40汽油机油的润滑性能,其最佳添加量为0.8%.分析认为纳米铜在摩擦表面的划痕和犁沟处沉积并铺展成膜,从而改善了摩擦磨损性能.     

纳米三氧化钼的制备及其抗磨性能研究

以钼酸铵和醋酸为原料合成纳米MoO3,并采用四球机考察纳米MoO3在润滑油、润滑脂中的抗磨性能。结果表明,纳米MoO3与油酸、二烷基二硫代磷酸锌在润滑油中具有良好的抗磨协同效应,在锂基润滑脂中具有良好的抗磨性能,尤其在高添加量和高负荷下作用更为明显。这表明纳米MoO3作为固体润滑剂,能够提高润滑油、润滑脂的摩擦学性能。     

表面修饰Bi纳米微粒的制备及摩擦学性能

为研究低熔点金属纳米微粒作为润滑油抗磨添加剂的摩擦学性能,采用原位表面修饰液相化学还原的方法,制备了硬脂酸修饰B i纳米微粒,通过XRD,TEM,FT-IR等分析手段对其形貌和结构进行了表征,在四球摩擦磨损试验机上考察了所制备表面修饰B i纳米微粒添加在液体石蜡中的减摩抗磨性能。结果表明,所合成的纳米微粒具有斜方晶型B i的晶体结构,平均粒径10~20 nm,分散好,颗粒之间无团聚现象,有机修饰层的存在防止了B i纳米微粒的氧化。硬脂酸修饰B i纳米微粒在中低负荷下作为润滑油添加剂具有良好的减摩性能和较好的抗磨性。     

含纳米镍粉齿轮油摩擦学性能研究

为提高传统齿轮油的摩擦学性能,选择高速剪切和纳米镍粉表面修饰相结合的分散方式制备含纳米镍粉的齿轮油,采用四球试验机研究高速剪切转速和时间、KH560分散剂及纳米镍粉加入量对齿轮油摩擦学性能的影响,并采用SEM和EDS等对磨斑形貌和成分进行分析表征,初步探讨其抗磨减摩机制。结果表明:高速剪切转速为3 000r/min,剪切时间为30 min,分散剂KH560质量分数为6%时,纳米镍粉在齿轮油可的分散效果最好;纳米镍粉质量分数为0.5%时,齿轮油综合摩擦学性能较好,摩擦因数和磨斑直径较未添加镍粉的齿轮油分别下降25.5%和22.6%;含纳米镍粉齿轮油在不同载荷下均具有较好的减摩性能,但只在较低压力下具有较好的抗磨性能。磨痕形貌及能谱分析结果表明:在摩擦过程中含纳米镍粉齿轮油中的纳米镍粉能起到填平犁沟、修复磨痕表面的作用。     

纳米碳酸钙的共沉淀法合成及摩擦学性能研究

以油酸为表面活性剂,利用共沉淀合成法制备纳米碳酸钙颗粒。通过场发射扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和红外光谱仪(FT-IR)对产物的形貌和结构进行表征,研究发现纳米碳酸钙颗粒呈球形,分布均匀,平均粒径约为30 nm,晶型为球霰石。将纳米碳酸钙颗粒加入到菜籽油中,考察其分散稳定性,利用四球摩擦试验机考察其摩擦学性能。结果表明:共沉淀法制备的油酸修饰纳米碳酸钙在菜籽油中具有良好的分散性,分散稳定性也有改善和提高;纳米碳酸钙具有一定的减摩和抗磨性能,这是由于摩擦磨损过程中添加剂中的Ca元素在摩擦表面形成了沉积膜,从而降低了摩擦磨损。