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。     

含超细SiO_2/MoS_2粉锂基润滑脂摩擦学性能研究

采用四球摩擦磨损试验机研究了纳米SiO_2及超细MoS_2的粒径、添加量和载荷对2~#锂基脂摩擦学性能的影响,并研究了2种超细粉复配比例和载荷对2~#锂基脂摩擦学性能的影响。结果表明:单一纳米SiO_2和超细MoS_2的加入均能明显减小润滑脂的摩擦因数和钢球磨斑直径,纳米SiO_2和超细MoS_2的复配有助于进一步改善含超细粉锂基脂的摩擦学性能。当纳米SiO_2与MoS_2质量比为2∶8,总加入质量分数为2.0%时,润滑脂的摩擦因数和钢球磨斑直径较基础脂分别减小了77.1%和46.42%。利用SEM和EDS分析磨斑表面形貌及元素组成,初步探讨了含超细复合粉润滑脂的抗磨减摩机理。SEM和EDS分析表明:纳米SiO_2在摩擦过程中主要作用是填补磨痕沟壑,而超细MoS_2除填补沟壑外还对摩擦副表面有抛光研磨和形成减摩膜的作用,2种超细粉的协同使润滑脂具有自修复和抗磨、减摩作用。     

含纳米铋粉锂基润滑脂抗磨减摩性能研究

采用四球式摩擦磨损试验机,研究了铋粉的平均粒径、加入方式和加入量对锂基润滑脂的摩擦系数和磨斑直径的影响规律,并研究了含纳米铋粉锂基润滑脂在不同载荷下的摩擦学性能.结果表明,铋粉粒径越小,润滑脂的摩擦学性能越好,合适的铋粉平均粒径为45 nm;采用直接加入2%的纳米铋粉时,润滑脂具有良好的抗磨减摩性能;含纳米铋粉锂基润滑脂在较高载荷下具有更好的抗磨减摩性能.     

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。     

用硅烷偶联剂修饰的纳米Fe3O4粒子作为润滑油添加剂的摩擦学性能研究

利用化学共沉淀法制备了平均粒径为59nm、采用硅烷偶联剂表面修饰的纳米Fe3O4粒子,并对其作为润滑油添加剂的摩擦学性能进行了研究。试验结果表明,添加硅烷偶联剂修饰的纳米Fe3O4粒子的润滑油表现出较好的抗磨减摩效果,能有效提高润滑油的抗磨减摩性能以及承载能力,当纳米Fe3O4的质量分数在1‰~3‰时产生的抗磨减摩效果较好。与空白20#润滑油相比,添加质量分数3‰纳米Fe3O4粒子的润滑油的摩擦因数平均降低了8%,磨损量不仅没有增加,反而出现了负磨损现象,且添加纳米Fe3O4粒子的润滑油摩擦磨损后的磨痕较浅。     

几种金属纳米粒子作润滑脂添加剂的试验研究

用Falex四球摩擦磨损试验机考察了镍、钴、铬、钼、铁-钴及铁-镍合金纳米粒子作为添加剂加入润滑脂的摩擦学行为。结果表明：添加纳米粒子的润滑剂均具有较好的减摩抗磨性能和较高的承载能力(PB值)，合金纳米粒子比金属单体纳米粒子的添加效果好，纳米粒子质量分数在3％左右时润滑脂具有较佳的摩擦学性能。     

添加油酸修饰的纳米Fe3 O4粒子润滑油的摩擦学性能研究

利用化学共沉淀法制备了平均粒径为10nm、油酸表面修饰的Fe3O4粒子，并对其作为润滑油添加剂的摩擦学性能进行了研究。试验结果表明，添加油酸修饰的纳米Fe3O4粒子的润滑油表现出了较好的抗磨减摩性能，但是，纳米粒子的添加量有一最佳值。与基础油相比，添加纳米Fe3O4粒子润滑油的摩擦因数最大降低了26％，磨损量降低了28％。在摩擦磨损过程中，添加纳米Fe3O4粒子润滑油的摩擦力矩的变化表现出了时间效应。添加纳米Fe3O4粒子润滑油摩擦磨损后的磨痕表面比基础油摩擦磨损后的磨痕表面光滑，可以推测，纳米Fe3O4粒子对摩擦表面的抛光作用提高了润滑油的摩擦学性能。     

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。     

几种纳米粒子作为润滑脂添加剂的试验研究

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及几组混合粒子加入到通用锂基脂中的摩擦学性能.采用扫描电子显微镜(SEM)和能量色散谱仪(EDS)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及混合粒子的润滑脂对摩擦表面均有很好的减摩、修复及抗胶合能力,其中混合粒子要比单粒子具有更好的效果.通过对实验结果的分析,纳米粒子的微滚珠、吸附、填充、焊合、软剪切层等效应是改善润滑脂摩擦学性能的主要原因,适当配比的混合粒子具有良好的协同效果.     

纳米ZnS粒子作为润滑油添加剂摩擦学性能研究

采用均匀沉淀法制备了硬脂酸修饰的纳米ZnS粒子,用四球摩擦磨损试验机考察了其作为润滑油添加剂的摩擦学性能,并用扫描电子显微镜和X射线光电子能谱仪对磨斑进行了表面分析.结果表明:在一定添加量范围内,硬脂酸修饰的纳米ZnS粒子可明显改善基础油的摩擦学性能;在摩擦过程中,纳米ZnS粒子在摩擦表面的沉积和通过摩擦化学反应生成的化学反应膜,显著提高了基础油的抗磨减摩性能.     

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。     

The Preparation and Tribological Investigation of Ni–P Amorphous Alloy Nanoparticles

Amorphous Ni–P alloy nanoparticles were synthesized by chemical reduction of nickel acetate in water reacted with sodium hypophosphite under stirring. The nanoparticles were characterized by powder X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Results of XRD and TEM showed that nanoparticles have an average diameter 100 nm. And XPS analysis indicated that part of the surface of Ni–P amorphous alloy nanoparticles was oxidized. The tribological properties of the prepared Ni–P nanoparticles as an additive in lithium grease were evaluated with a four-ball friction and wear tester. The worn surfaces of the lubricated GCr15 steel were analyzed by means of XPS and scanning electron microscopy (SEM). The lubricating mechanisms were discussed on the basis of XPS and SEM analyses of the worn steel surfaces. The results show that these nanoparticles as a grease additive can effectively enhance the friction-reduction and antiwear ability of lithium grease. Tribochemical reactions were involved for steel–steel frictional pair lubricated with the lithium grease containing amorphous Ni–P alloy nanoparticles, with the formation of a boundary lubricating and protecting film composed of additives of lithium grease and tribochemical reaction products (iron phosphate, iron oxides, nickel oxide, nickel, etc.) of the lubricants. This contributes to improve the tribological properties of the lithium grease.     

石墨烯作为轧钢机轴承润滑脂添加剂的研究*

为改善轧钢机轴承用润滑脂的性能,采用不同质量分数的石墨烯对润滑脂进行了改性,测定各润滑脂样品的锥入度和滴点,使用四球摩擦试验机研究石墨烯对润滑脂摩擦学性能的影响,使用扫描电子显微镜、白光干涉仪和拉曼光谱仪等分析石墨烯在润滑脂中的减摩抗磨机制。结果表明:石墨烯作为添加剂能提高润滑脂的滴点和改善润滑脂的极压性能以及减摩抗磨性能。当石墨烯质量分数为0.2%时,对润滑脂极压性能的提升效果最好,表现为烧结负荷和综合磨损值最大,较基础脂分别提高了29.0%和24.0%;当石墨烯质量分数为0.3%时,对润滑脂减摩抗磨性能的提升效果最好,摩擦因数和磨斑直径较基础脂润滑时分别下降了22.4%和13.0%,磨损体积减少了43.0%,且最大无卡咬负荷提高了21.2%。石墨烯在摩擦过程中,吸附在摩擦表面,形成保护薄膜阻止了摩擦副材料的直接接触,减少了磨损,同时提高了润滑脂的承载能力。     

金属氧化物在润滑脂中的极压抗磨性能研究

采用四球机考察了氧化铋、氧化铜、氧化铅以及二氧化锡等金属氧化物在锂基润滑脂中的极压抗磨性能.结果表明,4种金属氧化物对润滑脂的抗磨性能有着不同的影响,氧化铜、氧化铅有利于提高润滑脂的抗磨性能,尤其2% CuO具有良好的抗磨性能,氧化铋和二氧化锡对润滑脂的抗磨性能没有明显改善;4种氧化物在润滑脂中都有良好的极压性能,其中氧化铋和氧化铅表现得更加突出.因此,4种氧化物作为固体润滑剂,能够改善润滑脂的摩擦学性能.     

S-N型润滑添加剂的合成及其摩擦学性能研究

合成一种新型环境友好型、无灰、非磷极压抗磨剂——含羟基二烷基二硫代氨基甲酸衍生物(DDCSD)。采用红外光谱仪对其结构进行表征,利用热分析仪考察其热稳定性,使用四球试验机及SRV考察其在复合锂基润滑脂中的摩擦学性能,并用扫描电子显微镜及X射线光电子能谱分析摩擦表面形貌及表面化学成分。结果表明,DDCSD具有良好的热稳定性,能有效提高基础脂的抗磨、减摩及极压性能,可作为多功能润滑油脂添加剂ZDDP的替代品。这是由于DDCSD在摩擦过程中发生化学吸附及摩擦化学反应,在金属表面上形成了一层具有抗磨减摩性能的边界润滑膜,从而起到抗磨减摩的作用。     

磁性润滑脂抗磨减摩性能的试验研究

以Fe3O4磁性微粒为添加剂制备了一种磁性润滑脂,在摩擦磨损试验机上考察了其摩擦学特性,并分析了其抗磨减摩机制.结果表明:Fe3O4磁性润滑脂对负荷的适应性较好,特别是在较大载荷、中高转速情况下,具有很好的抗磨性.     

Alkyl Imidazolium Ionic Liquids as Friction Reduction and Anti-Wear Additive in Polyurea Grease for Steel/Steel Contacts

Five room temperature ionic liquids (ILs), 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate (L-P104), 1-hexyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate (L-P106), 1-octyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate (L-P108), 1-decyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate (L-P110), and 1-hexyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate (LB106) were studied as 1 wt% additives of polyurea grease for steel/steel contacts. Their tribological behaviors as additives of polyurea grease for steel/steel contacts were evaluated on an Optimol SRV-IV oscillating reciprocating friction and wear tester and an MRS-1J (G) four-ball tester at room and high temperatures. The friction test results showed that the ILs, as 1 wt% additives in polyurea grease for steel/steel contacts, had better friction reduction and anti-wear properties at high temperature than at room temperature, and ILs can significantly improve the friction reduction and anti-wear properties of polyurea grease compared with base grease containing 1 wt% of zinc dialkyldithiophosphate (T204). The excellent tribological properties are attributed to the formation of a surface protective film composed of FeF₂, nitrides, and compound containing the P–O bonding on the lubricated metal surface by a tribochemical reaction. The ordered adsorbed films and good miscibility of ILs with the base grease also contributed to the excellent tribological properties. Wear mechanisms and worn steel surfaces were studied by a PHI-5702 multifunctional X-ray photoelectron spectrometer and a JSM-5600LV scanning electron microscope.     

有机柱撑型层状硅铝酸钠的合成及摩擦学性能研究

以十八烷基三甲基溴化铵(C18 N+Me3)为模板剂,利用水热合成方法制备有机柱撑型层状硅铝酸钠材料(Lamellar Aluminosilicates-C18 N+Me3,LAS-C18 N+Me3),通过XRD、SEM、FTIR和TG对样品进行表征.利用SRV往复摩擦磨损试验机考察有机柱撑型层状硅铝酸钠材料(LAS...