四种油溶性离子液体复合锂基润滑脂理化性能和摩擦学性能

合成4种不同结构的油溶性离子液体(N/P协同(a)、N/S协同(b)、P/P协同(c)、P/S协同(d))并按比例分别溶解在PAO10中作为基础油添加剂,制备4种新型油溶性离子液体润滑脂GA、GB、GC和GD。系统研究了油溶性离子液体分子结构差异,对所制润滑脂的热稳定性、滴点、锥入度以及摩擦学性能的影响。结果表明：以PAO10为基础油时,P/S协同多库酯季鏻盐离子液体的(d)对所制润滑脂GD的热稳定性、锥入度和减摩抗磨性能及P_B、P_D性能明显提高,滴点几乎没有变化,其中以季鏻盐为阳离子、以多库酯盐为阴离子的油溶性离子液体,所制备的离子液体复合锂基润滑脂(GD)的综合性能最佳。     

油溶性离子液体作为润滑油添加剂的摩擦学性能研究

为解决离子液体在基础油中溶解性差、不宜用作润滑添加剂的问题,通过分子设计制备了极性较小的十六烷基三辛基季膦磷酸二异辛酯盐和十六烷基三辛基季胺多库酯钠盐2种油溶性离子液体,其在碳氢润滑油聚ɑ烯烃(PAO10)中均具有较好的溶解性。采用铜片腐蚀试验考察了2种离子液体的腐蚀性;通过Optimol SRV-IV往复振动摩擦磨损试验机测试了2种离子液体作为PAO10基础油添加剂的摩擦学性能,通过多功能X射线光电子能谱仪(XPS)和原位接触电阻(ECR)表征推导了离子液体添加剂在PAO基础油中的润滑机理。结果表明:2种离子液体作为PAO10的添加剂无腐蚀,完全符合对润滑添加剂的要求。2种离子液体添加剂比空白基础油和传统工业添加剂ZDDP均具有更好的减摩抗磨性能。2种离子液体添加剂会在摩擦副表面形成有效的吸附膜和发生复杂的摩擦化学反应,因而使离子液体具有优异的减摩抗磨性能。     

离子液体添加到废旧发动机油引起的摩擦学性能"再生"

目的 探究离子液体(IL)对废旧发动机油摩擦学性能的影响.方法 在四球试验机上,评价了添加剂对摩擦力的影响,随后利用SEM、EDS和粗糙度轮廓仪表征了磨斑形貌、表面化学成分和粗糙度变化;利用点接触光干涉油膜厚度测量装置,研究了添加剂对成膜特性的影响.结果 在40℃和100℃下,添加离子液体的发动机油摩擦系数相较于废旧油均有所下降,分别在0.095和0.085左右,尤其是在100℃下,其摩擦系数(≈0.085)还低于新鲜润滑油(≈0.09).其次,钢球的磨斑直径也均有所减小.在"轻度"和"严重"乏油的弹流润滑(Starved EHL)条件下,补加离子液体至废旧发动机油中,废旧机油可获得较好的成膜特性,其中心膜厚可增加约20 nm.结论 在边界润滑下加入IL,废旧发动机油重新获得了良好的摩擦磨损性能,高温摩擦过程中,IL在金属表面发生了复杂的化学反应,生成了一层低剪切强度的反应膜.在乏油状态下,油性添加剂IL具有较强的极性,容易在接触表面形成一层稳定的吸附膜,改变接触区润滑油的压力分布,进而引起入口区润滑油的有效黏度远大于其表观黏度,提升了废旧油的成膜能力,从而使其重新获得了较好的润滑性能.     

人工关节与仿生软骨材料的表面改性及其摩擦学研究进展

对患有严重关节疾病的患者进行人工关节置换手术,是临床上有效的治疗方案.现有的人工关节及仿生软骨制作材料主要以金属、陶瓷、聚合物材料及强韧水凝胶等为主,然而在苛刻的关节负载摩擦剪切环境下,上述材料均面临着一个共性技术问题——表面磨损严重,进而影响其使用寿命.因此,利用表面改性技术和仿生学材料设计理念,制备具有"低摩擦-高承载-长耐磨"功能一体化的新型人工关节具有重要的实际意义和工程价值.首先总结了金属、陶瓷、聚合物基硬质人工关节材料的研究和发展历程,并阐述了不同表面改性技术在提升硬质人工关节材料表面润滑和抗磨性能方面的优势.进一步,详细介绍了近年来以水凝胶基材料为代表的新型仿生关节软骨润滑材料的最新研究进展,具体包括高性能本体水凝胶与水凝胶软骨材料的表面改性,从承载和抗磨角度,强调了仿生层状结构化水凝胶材料作为新型关节软骨替代物的潜在优势.此外,结合国际上生物润滑领域最新动态,系统概述了在天然骨组织和硬质人工关节材料表面键合水凝胶润滑涂层这一新兴研究方向.最后,从材料仿生学设计和表面水润滑改性两方面,提出了新型人工关节材料未来的研究重点和发展方向.     

油溶性有机减摩抗磨添加剂的研究进展

随着科学技术的不断进步，摩擦学研究发展迅速，一些新型的润滑领域相继出现，伴随而生一些新型润滑技术和材料，使得机械运行稳定性和寿命逐渐增加。机械运转关键润滑部件（如轴承、齿轮、涡轮等）的稳定性对设备的长效和可靠运行起到了决定性作用，其中，满足润滑部件长效运行的关键技术在于润滑油的品质和优良的润滑稳定性。全配方润滑油中基础油的质量是根本，润滑添加剂对润滑油综合性能具有重要影响，而减摩抗磨添加剂是润滑油中最重要的添加剂。综述了近10年润滑油常用的有机减摩抗磨添加剂的研究进展，根据减摩抗磨添加剂的类别，详细综述了磷系减摩抗磨添加剂、硫系减摩抗磨添加剂、硼系减摩抗磨添加剂、含氮杂环化合物及其衍生物减摩抗磨添加剂、离子液体减摩抗磨添加剂，并对其发展状况和减摩抗磨机理进行了探究。最后对上述几类减摩抗磨添加剂存在的问题进行了简要分析，并对其未来发展趋势进行了展望，对减摩抗磨添加剂的发展方向和面临的问题提出了几点建议和意见。     

新型离子液体作为甘油润滑添加剂的摩擦性能

目的 改善甘油作为润滑剂的摩擦学性能。方法 合成一种含脲基新型无卤素的功能化咪唑离子液体(M-16-DOSS)并作为甘油的润滑添加剂。通过核磁共振和高分辨四级杆飞行时间质谱对M-16-DOSS的结构进行表征。采用同步热分析仪测试甘油润滑体系的热稳定性。采用SRV-IV微动摩擦磨损试验机评价了甘油润滑体系的摩擦磨损性能，通过三维轮廓仪对磨损体积和磨斑形貌进行了表征。采用EDS和XPS分析了磨斑表面元素和元素化学形态。结果 合成的功能化咪唑盐离子液体结构正确、纯度合格。M-16-DOSS与甘油具有良好的相容性且能够提高甘油的热稳定性。M-16-DOSS作为甘油的润滑添加剂可显著改善甘油的摩擦学性能，添加量达到1.5%时，摩擦系数下降到0.1，磨损体积下降80%。结论 在摩擦过程中发生了摩擦化学反应，通过硫氮的协同作用与铁和氧等元素形成了化学反应保护膜，有效地阻止了摩擦副之间的直接接触和碰撞，提高了甘油的减摩抗磨性能。     

有机硅自润滑组分对自抛光涂层防污、减阻性能的影响

目的 制备一种兼具海洋防污和流体减阻功能的绿色海洋装备防护涂层。方法 将长链线型有机硅自润滑组分化学键合到自抛光黏结树脂中,与一定的无机填料复配,通过喷涂的方法制备了具有自润滑特性的自抛光防污减阻涂层。通过铅笔硬度测试、抗冲击测试、划格法附着力测试、涂层柔韧性测试、三维轮廓测试、表面接触角表征和固–液摩擦测试,分别评价了涂层的硬度、抗冲击性、附着力、黏弹性、表面粗糙度、表面润湿性能和自润滑特性,并通过抗蛋白和海藻黏附、海洋挂片试验和旋转流变仪分别表征了涂层的防污、流体减阻性能。结果 随着涂层黏结树脂中有机硅自润滑组分含量增多,涂层的硬度由2H变为4B,结合力由0级变为2级,涂层的抗冲击性能略有下降,接触角由65°上升至92°,涂层的表面粗糙度均小于500nm,但涂层的自润滑性质、防污性能和减阻性能却不断增强,摩擦因数（干磨）由0.119下降为0.075。当有机硅质量分数超过20%时,涂层的防海藻黏附效率达到97%,减阻率达到10%以上。海洋挂片进一步证明涂层具有优异的综合防护性能。结论 长链线型有机硅虽然一定程度上降低了涂层的硬度和附着力,但由于其特殊的性质,可在满足实际工况需求的前提...     

两种油溶性离子液体与进口添加剂的摩擦学性能对比

目的 对比研究合成的油溶性离子液体(IL)N/P、P/P与传统极压抗磨添加剂IR 349、IR 353和FM 3606对85W/90 GL–5齿轮油摩擦学性能的影响。方法 以IL和传统极压抗磨剂为添加剂,加剂量为1%,在85W/90基础上制备5种润滑剂,空白样85W/90作为对照,通过同步热分析仪测试其热分解温度,采用点面往复摩擦形式在SRV–Ⅳ摩擦机上对其减摩抗磨性能进行研究,采用四球摩擦机测试其极压承载能力。通过环境扫描电子显微镜(ESEM)、三维轮廓扫描仪、X射线光电子能谱仪(XPS)对各润滑剂润滑后对应的磨斑进行微观形貌表征并对其元素组成进行分析。结果 IL的加入在很大程度上提高了85W/90的热分解温度。在50 ℃条件下,含有IL添加剂的齿轮油表现出更为优异的减摩抗磨性能,在150 ℃条件下,含IL添加剂的齿轮油与含传统极压抗磨剂的齿轮油抗磨性能相当,而前者减摩性能更为优异。极压承载能力测试表明,所合成的IL在一定程度上改善了85W/90的油膜强度。根据XPS分析结果推测,IL添加剂在外界应力(热应力、机械应力)下分解后,与金属表面反应并生成具有良好润滑效果的边界薄膜。结论 2种油溶性IL可明显改善齿轮油的摩擦学性能,可部分替代一系列进口添加剂,为后续进一步发展绿色、高性能润滑添加剂提供了一定思路,但IL的润滑机制仍值得深入探讨。     

油溶性离子液体与T321及二氧化硅的协同润滑性能研究

为改善PAO10体系的润滑性能,合成了一种油溶性离子液体并与T321及二氧化硅进行对比。通过同步热分析仪测试PAO10润滑体系的热稳定性;通过SRV-IV微动摩擦磨损试验机对比评价不同离子液体的摩擦学性能;通过非接触式三维轮廓仪和扫描电子显微镜对磨斑形貌和磨损体积进行了表征;通过EDS和XPS元素分析对磨斑表面化学成分和化学变化进行分析。结果表明合成的油溶性离子液体可以显著提高PAO10体系的热稳定性,且无论在常温还是高温下,都具有优异的减摩抗磨性能,并极大地提高了PAO10体系的极压承载性能。通过实验结果推测极性元素P、S在摩擦过程中发生摩擦化学反应,生成的摩擦化学膜有效地抑制摩擦副之间的直接接触,提高了PAO10体系的减摩抗磨性能。     

磷基无卤素油溶性离子液体润滑添加剂的摩擦学特性

以磷酸二异辛酯(EDHPA)作为阴离子,双季磷盐为阳离子合成一种新型的无卤素离子液体并作为 PAO 10 的润滑添加剂与市售 T306 做比较。 通过 SRV-Ⅴ摩擦磨损试验机考察其摩擦学性能,通过扫描电子显微镜对磨损形貌进行表征,通过非接触式三维轮廓仪对磨损体积进行测量,通过 ECR 对摩擦过程中摩擦膜变化进行分析,通过 XPS 元素分析对磨斑表面化学元素和变化进行分析。 结果表明合成的新型无卤素离子液体作为 PAO 10 的添加剂时具有优异的摩擦学性能,同时极大程度的提高了 PAO 10 的极压承载能力。 新型离子液体在摩擦过程中发生摩擦化学反应,其中较长的烷基链与极性元素 P 在摩擦时生成致密且厚的边界润滑膜,提高了 PAO 10 体系的减摩抗磨性能和极压承载性能。