铜和二氧化锆纳米微粒添加剂对锂基脂摩擦学性能的影响

选取纳米微粒Cu和ZrO2作为Ⅳ型锂基脂添加剂进行摩擦磨损试验,以探讨Ⅳ型锂基脂的摩擦学性能。研究发现:纳米微粒Cu作为Ⅳ型锂基脂添加剂会增大摩擦系数;纳米微粒ZrO2作为Ⅳ型锂基脂添加剂在质量分数为0.25%和0.5%时可以使摩擦系数减少30%以上;纳米微粒Cu和ZrO2作为添加剂都具有抗磨作用,尤其是ω(Cu)=0.5%,ω(ZrO2)=0.25%和0.5%时达到最佳效果,磨斑直径分别可以减小37.2%,48.8%和46.5%。     

基础油对锂基润滑脂流变性的影响

为考察基础油对锂基润滑脂流变性的影响,在稳态剪切流和小幅振荡剪切流下研究不同黏度基础油制备的锂基润滑脂的流变参数。通过分析触变性、屈服应力,表观黏度、储存模量和应变幅度等流变参数,探讨基础油黏度对流变性的影响。结果表明:基础油的黏度越小,锂基润滑脂的黏弹性表现更加显著,破坏其结构所需要的能量越大,其结构更加稳定。     

表面未修饰及修饰纳米SiO2对锂基脂摩擦学性能的影响

利用四球摩擦磨损试验机考察了表面未修饰及修饰纳米SiO2作为添加剂对锂基脂摩擦学性能的影响;采用扫描电子显微镜观察了钢球磨损表面形貌,并采用X射线光电子能谱仪分析了钢球磨损表面典型元素的化学状态,以探讨2种纳米SiO2添加剂的减摩抗磨作用机理。结果表明,采用化学法和物理法制备的表面修饰及未修饰纳米SiO2作为添加剂均能通过形成复合边界润滑膜而改善锂基脂的减摩抗磨性能,其中采用物理法制备的未修饰纳米SiO2的减摩作用略优,而采用化学法制备的表面修饰纳米SiO2在高载荷下的抗磨作用较优。     

基础油黏度对锂基脂和聚脲脂流变特性的影响

利用旋转流变仪测试锂基润滑脂和聚脲润滑脂在不同温度和基础油黏度下的流变特性,观察润滑脂的微观结构并计算润滑脂的平台模量,探讨基础油黏度和温度对润滑脂流变特性的影响机理,结果表明：平台模量在一定程度上可以表征同种润滑脂稠化剂纤维的纠缠程度;锂基脂稠化剂纤维纠缠程度、表观黏度、剪切应力和黏弹性随基础油黏度的增大先增大后减小;聚脲润滑脂稠化剂纤维的纠缠程度、表观黏度、剪切应力和黏弹性随基础油黏度的增大而增大;润滑脂的平台模量、表观黏度、剪切应力和黏弹性随着温度的升高而降低。     

油胺修饰镍纳米粒子在锂基脂中的摩擦学性能

为提高镍纳米粒子作为润滑脂添加剂的减摩和抗磨能力,采用油胺对其进行修饰以减少团聚,通过SEM、FT-IR和XRD对OA-Ni的微观形态和结构进行了表征,利用四球摩擦试验机和TE77往复摩擦试验机考察表面修饰的镍纳米粒子(OA-Ni)对锂基润滑脂摩擦学性能的影响,并探讨其在润滑脂中的减摩抗磨机制。结果表明:制备的油胺修饰镍纳米粒子呈不规则的圆片状,粒径约为100 nm,在润滑脂中有良好的分散性;经油胺表面改性的镍纳米粒子能有效改善锂基脂的摩擦学性能,抗磨和减摩性能分别提升了36.6%和15%。磨损表面分析结果表明,在摩擦过程中油胺修饰的镍纳米粒子在摩擦表面形成了主要成分为Fe2O3、 Fe3O4、NiO、Ni2O3等金属氧化物的摩擦化学膜,提高了锂基脂的摩擦学性能。     

硼化极压锂基脂特性分析

不含有任何添加剂的硼化极压锂基脂，具有耐极矸，耐高温，拒水，防腐抗蚀，使用寿命长之特点，并取得用于冶金，轻纺等设备轴承润滑的良好效果。     

基础油对锂基脂安定性的影响

为研究基础油对锂基脂安定性能的影响。在相同酸碱比例、皂份和相同工艺等条件下,采用12-羟基硬脂酸体系稠化相同黏度不同组分的基础油,制备系列通用锂基润滑脂,分析基础油黏度指数、苯胺点和饱和烃含量对锂基润滑脂安定性能的影响。结果表明:随基础油黏度指数、苯胺点和饱和烃含量的升高,锂基脂工作锥入度、抗水喷雾和压力分油增大,而十万次剪切差值和蒸发量减小;基础油黏度指数、苯胺点和饱和烃含量三者与锂基脂安定性能呈现正相关性,与锂皂的溶解性呈现负相关性。     

二氧化硅在锂基脂中的摩擦学性能研究

通过四球试验考察不同粒径和不同含量二氧化硅作为锂基脂添加剂的摩擦学性能,并研究表面改性对二氧化硅摩擦学性能的影响。利用光学显微镜和EDX分析磨斑表面形貌及元素组成,探讨二氧化硅的润滑作用机制。结果表明:在一定工况条件下,二氧化硅能够提高锂基脂的减摩抗磨性能和极压性能;表面改性能提高二氧化硅的分散性能,但对其摩擦学性能影响不大;EDX能谱分析表明,二氧化硅和摩擦表面发生作用生成了具有良好摩擦学性能的表面润滑层。     

影响复合锂基润滑脂微观结构与流变性的关键工艺*

稠化剂结构影响润滑脂的老化过程和使用寿命,而影响稠化剂结构的关键因素是制备工艺。为了研究影响复合锂基脂结构与流变性的关键工艺,对润滑脂生产过程中的各工艺步骤取样,观察其皂纤维结构的形成与演变规律,并研究了冷却阶段和后处理阶段复合锂基润滑脂皂纤维结构和流变性的关系规律。结果表明：复合锂基润滑脂生〖JP2〗产工艺过程中关键的步骤是冷却阶段,在越过相变温度后以1 ℃/min的降温速率缓慢冷却增加分散时间,得到的皂纤维结构更均匀且纤维直径更小,具有均匀大小和稠化剂网络结构的润滑脂具有良好的结构安定性。后处理阶段工艺也会对皂纤维网络结构造成影响,需要选择既能使皂颗粒充分分散又不会严重破坏皂纤维网络结构的适宜的工艺条件范围。     

基础油复配复合锂基脂的制备及性能研究

为提高复合锂基脂的高温性能,以500SN矿物油和甲基苯基硅油为复合基础油,以12-羟基硬脂酸、癸二酸、一水氢氧化锂等为稠化剂原料制备复合锂基润滑脂,考察基础油含量、种类及复配比对润滑脂性能的影响。确定润滑脂的最佳配方,并对润滑脂进行热分析和扫描电镜测试和四球摩擦试验。结果表明:当基础油质量分数为86%时,所制备润滑脂综合性能更优;甲基苯基硅油所制备的润滑脂综合性能明显优于矿物油润滑脂;矿物油与甲基苯基硅油复配比例为4∶6时,所制备润滑脂具有较高的滴点;热分析、扫描电镜测试和四球摩擦试验均证明所制润滑脂高温性能良好、减摩抗磨性能优良。     

几种纳米粒子作为润滑脂修复添加剂的试验研究

在MRH-3高速环块摩擦磨损实验机上,研究了纳米微粒Cu,Al,Al2O3,MgO加入到通用锂基脂中的摩擦学性能。并采用扫描电子显微镜,能量色散谱仪分析了摩擦表面的形貌和元素组成。结果表明:含有纳米Cu,Al,Al2O3,MgO粒子的润滑脂对摩擦表面均有很好的减摩和修复能力,但各种粒子的效果有所不同,其中Al2O3,Cu,Al3种粒子要比MgO具有更好的效果。     

含纳米CuO锂基润滑脂摩擦学性能研究

为改善锂基润滑脂摩擦学性能,制备不同添加量纳米CuO改性的锂基润滑脂。采用3H-2000PS2比表面及微孔分析仪对纳米CuO粒子进行表征,采用四球摩擦磨损试验机分析纳米CuO添加量对锂基润滑脂摩擦学性能的影响,采用扫描电镜(SEM)和三维形貌分析仪分析试验后钢球磨痕形貌。结果表明:纳米CuO质量分数为0.60%时锂基润滑脂具有最佳的抗磨减摩效果,摩擦因数和磨斑直径较基础脂分别降低24%和12%;一定添加量下,纳米CuO对磨损表面具有修复作用,含质量分数0.60%纳米氧化铜的润滑脂润滑时,磨损表面具有较低的表面粗糙度和较少的犁沟,表现出最佳的抗磨性能。     

基础油对复合锂基润滑脂微观形貌及流变行为的影响

以聚α烯烃合成油、中间基矿物油和石蜡基矿物油及其按比例复配为基础油制备的复合锂基润滑脂作为研究对象,考察基础油对复合锂基润滑脂基础理化性能、微观形貌和流变性能的影响以及三者之间的关联性。结果表明：复合锂基脂的微观结构与各种性能之间存在一定的对应关系,以聚α烯烃合成油制备的复合锂基脂皂纤维结构规整度和连续性较差,触变性能和黏温性能优越;以中间基矿物油制备的复合锂基脂皂纤维规整度较高,部分纤维紧密缠绕,结构稳定性较强,黏温性能较差;复配合成油和矿物油制备的复合锂基脂皂纤维细长均匀,规整度高,结构稳定性强,具有较好的胶体稳定性和抗剪切能力。     

混合纳米粒子作为润滑脂添加剂最佳配比的实验研究

在MRH-3型高速环块摩擦磨损试验机上,研究混合纳米粒子Al2O3-Al-Cu和Al2O3-Al-MgO作为润滑脂添加剂的摩擦学性能,通过减摩、表面修复以及抗极压性能实验,确定混合纳米粒子的最佳配比。结果表明:在几种纳米粒子之间的协同作用下,含有混合粒子Al2O3-Al-Cu和Al2O3-Al-MgO的润滑脂具有良好的表面修复、抗极压等摩擦学特性,混合粒子比多数单粒子在减摩方面都具有更好的效果。     

导电复合锂基润滑脂润滑的制备及性能研究

以聚α烯烃(PAO)为基础油,以复合锂皂为稠化剂,并添加抗氧、极压和导电添加剂,制备一种导电复合锂基润滑脂,用高速往复摩擦磨损试验机和表面电阻测定仪测定其润滑性能和导电性能,并与国外商用润滑脂和国产导电润滑脂进行比较。通过光学显微镜观察磨斑表面发现,自制的复合锂基脂润滑的表面光滑平整,其润滑性能优于其他2种润滑脂;体积电阻测量结果表明,复合锂基脂的体积电阻率要远远小于国外商用润滑脂和国产导电脂,说明其导电性也要优于其他2种润滑脂。研究表明,选用的有机导电介质不但降低了体积电阻,而且形成的摩擦保护膜也提高了其润滑性能。     

锂盐型电力复合脂的导电性和摩擦学性能

以三种锂盐:四氟硼酸锂(LiBF4)、六氟磷酸锂(LiPF6)和双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiNTf2)作为锂基润滑脂导电剂制得了三种电力复合脂。分别采用DDSJ-308A型电导率仪,GEST-121型体积表面电阻率测试仪和HLY-200A型回路电阻测试仪对电力复合脂的导电性进行了测试。并采用Optimol SRV-I型振荡往复摩擦磨损试验机对电力复合脂在室温下的摩擦学性能进行了测试。结果表明,三种锂盐可以提高润滑脂的导电性,还可以改善润滑脂的摩擦学性能。利用Micro-XAM3D轮廓扫描仪测量了磨痕体积,采用扫描电子显微镜和PHI-5702型多功能X射线光电子能谱仪对磨损表面进行了表征和分析。分析结果表明,在摩擦过程中形成了包含吸附膜和化学反应膜的边界膜,使得减摩抗磨性能得到了改善。     

Friction-Induced Hardening Behaviors and Tribological Properties of 60NiTi Alloy Lubricated by Lithium Grease Containing Nano-BN and MoS2

Abstract

Hardened 60NiTi alloy, which possesses a unique set of desirable properties, has been considered as an attractive candidate for the bearing materials used in space mechanisms. However, the typical hardening process (quenching from high temperatures with a high cooling rate) may result in quench cracking, especially in casting parts. With this in mind, the feasibility of friction-induced surface hardening of 60NiTi under the lubrication of lithium-based greases containing nanoparticles was explored in our research. In addition, the tribological properties of 60NiTi alloy lubricated with lithium-based greases containing different proportions of nanoparticles were investigated. Scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), and energy-dispersive spectroscopy (EDS) were used to characterize the surface of worn 60NiTi. An obvious friction-induced hardening effect on the 60NiTi alloy disc surface was identified, which was due to the formation of a hard metastable Ti₃Ni₄ phase and B2TiNi phase during the friction process. The lubrication effects of all of the modified grease were superior to those of the base grease, and the antiwear properties were closely related to the types of single nano-additives and the proportion of composite nano-additives.     

均质化处理对锂基润滑脂微观结构和性能的影响

为探讨均质化对润滑脂稠化剂微观结构和性能影响,利用精密三辊研磨机以不同辊间距研磨锂基润滑脂,系统研究研磨前后锂基润滑脂的微观结构、锥入度、滴点、机械安定性、胶体安定性和流变学性能,并分析稠化剂微观结构与润滑脂性能的相关性.结果表明:与未研磨的润滑脂相比,研磨可提高锂基润滑脂稠化剂的分散均匀程度;研磨后润滑脂的锥入度显著...     

二硫化钼锂基润滑脂的老化性能预测

对二硫化钼锂基润滑脂进行加速老化试验,获得其质量变化率与老化温度及老化时间的变化规律。运用阿累尼乌斯方程和性能变化的时温关系式,采用线性回归方法推导出以二硫化钼锂基润滑脂质量变化率为性能指标的时温等效关系式。运用该模型可以推算不同贮存温度及不同贮存时间下二硫化钼润滑脂的质量变化情况,实现其老化性能的预测与评估。