La_2O_3粒子在润滑油中的摩擦学性能研究

考察了在不同煅烧温度和时间条件下制备的La2O3粒子的摩擦学性能;用油酸改性La2O3粒子,在点、面接触条件下,考察了La2O3粒子在400SN基础油中的减摩抗磨性能;对磨损表面进行了SEM和EDX分析。结果表明:在700℃煅烧制得的La2O3粒子具有良好的综合摩擦学性能,煅烧时间越长,La2O3粒子的晶形结构越好;改性后,La2O3粒子在油中的分散性能得到提高;加有改性La2O3粒子的试油同400SN基础油相比,在点接触条件下,减摩性能可提高10.8%,抗磨性能可提高27.8%,在面接触条件下,减摩性能可提高16.9%。     

羟基化改性菜籽油润滑添加剂对镁合金摩擦学性能的影响

在菜籽油(RO)分子中引入羟基,合成了一种新型的环境友好型润滑添加剂(HORO),并利用红外光谱对其主要官能团进行了鉴定。通过SRV摩擦磨损试验机考察了以菜籽油为基础油、以HORO为添加剂时对钢-镁摩擦副抗磨减摩性能的影响,同时通过X射线光电子能谱对镁合金磨斑表面进行分析,探讨了羟基化改性菜籽油润滑添加剂的抗磨减摩机理,并对生物降解性能进行了评定。结果表明:羟基化改性菜籽油润滑添加剂对钢—镁摩擦副具有优良的极压抗磨和减摩性能,2%的该种添加剂能使镁合金磨损体积从7.8 mm3降低到2 mm3,摩擦系数则从0.054降低到0.043;其润滑作用机理是由于长链菜籽油分子在镁合金摩擦表面进行吸附或发生摩擦化学反应形成了摩擦聚酯膜与镁的氧化膜共同组成的起抗磨作用的润滑膜;生物降解试验表明羟基化改性菜籽油具有优异的生物降解性能。由此推断,研制的羟基化改性菜籽油是一种性能优异的环境友好镁合金润滑添加剂。     

SnO_2/ZnO复合纳米粒子的摩擦学性能和自修复作用机理研究

采用化学方法制备了SnO2/ZnO复合纳米粒子,分别采用四球摩擦磨损试验机和环-块摩擦磨损试验机考察了其作为矿物油添加剂的抗磨减摩性能及对磨损表面的修复作用。用X-射线光电子能谱仪表征钢球磨斑所存在的元素及其价态;用扫描电子显微镜(SEM)和X-射线能谱仪(EDX)观察分析试块磨痕形貌和元素组成。探讨了复合纳米粒子添加剂的润滑作用机理。结果表明,SnO2/ZnO复合纳米粒子添加剂受压应力作用,可在试块磨痕表面形成纳米氧化物的保护膜,填平接触面并陷入基体,从而减轻粘着磨损,并对磨损表面起到良好的修复作用;在较低负荷下,保护膜中的纳米粒子起到“轴承”作用,而在较高的负荷下纳米粒子晶格产生滑移,甚至在磨痕表面形成合金层,使复合纳米粒子呈现出优良的抗磨减摩性能。     

含硫氮杂环化合物的摩擦学性能研究

合成了一种含硫、氮的杂环衍生物,采用四球及环块摩擦试验机研究了其在液体石蜡中的摩擦学性能。结果表明:基础油的抗磨性能和承载能力得到明显提高,减摩性能也有所改善。采用X-射线光电子能谱(XPS)分析了摩擦表面的特性。结果表明:添加剂在摩擦过程中发生了摩擦化学反应。吸附的有机物及摩擦化学反应产物在金属表面上形成了一层具有抗磨减摩性能的膜,有效地降低了基础油的摩擦磨损,提高了其承载性能。     

双羟基廿二酸对钢-镁摩擦副摩擦学性能的影响

采用SRV摩擦磨损试验机考察了以菜籽油为基础油,以双羟基廿二酸(DHDA)为添加剂时对GCr15钢-AZ91D镁摩擦副抗磨减摩性能的影响.采用扫描电子显微镜(SEM)观察分析镁合金块磨斑表面的形貌,同时通过对镁合金磨痕进行X射线光电子能谱(XPS)分析,探讨了双羟基廿二酸润滑添加剂的抗磨减摩机理.结果表明,双羟基廿二酸润滑添加剂在菜籽油中具有优良的抗磨和减摩性能;其润滑作用机理是由于长链脂肪酸分子在摩擦表面吸附或发生摩擦化学反应形成了摩擦聚酯膜、氧化镁膜或镁皂共同组成的起抗磨作用的润滑膜.     

几种噻二唑二聚体衍生物的摩擦学性能研究

合成了3种噻二唑二聚体衍生物。采用红外光谱仪对其结构进行了表征;用四球摩擦磨损试验机考察了其在蒸馏水中的摩擦学性能;用X射线光电子能谱仪（XPS）分析了磨斑表面典型元素的化学状态。结果表明,添加剂在水中具有优良的承载能力和极压性能,并在一定程度上改善了水的抗磨减摩性能;在摩擦过程中,磨斑表面形成了含氮的吸附膜和含Fe2O3,FeS,FeSO4的化学反应膜,二者协同作用使添加剂在摩擦过程中具有良好的抗磨减摩性能。     

十二烷硫基硼酸镧的合成及摩擦学性能研究

合成了十二烷硫基硼酸镧，利用四球试验机和摩擦磨损试验机评价了其抗磨减磨性能；采用x-射线光电子能谱仪（XPS）分析了磨斑表面主要元素的组合和价态，用扫描电子显微镜（SME）分析了磨斑表面形貌。试验结果表明：在基础油HVI500中加入2％的十二烷硫基硼酸镧时，油的最大无卡咬负荷PB值比基础油增大约60％，不同负荷下的磨擦系数也比基础油在400N的低，十二烷硫基硼酸镧具有良好的抗磨减磨性能，其作用机理是添加剂在摩擦过程中发生分解反应，生成的B2O3和La2O3起抗磨减摩作用。     

SiO_2/CuO复合纳米粒子添加剂的摩擦学和自修复性能研究

采用化学方法制备了SiO2/CuO复合纳米粒子,分别采用四球摩擦磨损试验机和环-块摩擦磨损试验机考察了其作为矿物油添加剂的抗磨减摩性能及对磨损表面的修复作用。用PHI-5702型多功能X-射线光电子能谱仪表征钢球磨斑所存在的元素及其价态;用Quant200型扫描电子显微镜(SEM)和GENESIS型X-射线能谱仪(EDX)观察分析试块磨痕形貌和元素组成。并探讨了复合纳米粒子添加剂的润滑作用机理。结果表明,复合纳米微粒添加剂在摩擦过程中由于压应力的作用而沉积于磨损表面微观缺陷区域,从而对磨损表面起到良好的修复作用。另外,SiO2/CuO复合纳米微粒添加剂可在摩擦副接触表面吸附、沉积,并在接触区的高温高压下熔融铺展,形成低剪切强度的表面膜,从而减轻摩擦界面的粘着磨损,表现出良好的减摩抗磨性能。     

层状磷酸锆作为无水钙基脂添加剂的摩擦性能

以α-Zr(HPO_4)·H_2O(α-ZrP)作为无水钙基脂添加剂,通过SRV-V高频线性往复摩擦磨损试验机研究了其摩擦学性能。采用3D白光干涉仪、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)观察并分析了磨损表面形貌和元素分布。结果表明,α-ZrP能显著提高润滑脂的承载、减摩抗磨性能。在长时间摩擦过程中,α-ZrP可以在摩擦副表面形成一层保护膜,有效地减少摩擦磨损,增强了润滑脂的抗磨、减摩性能。     

油酰基甘氨酸在矿物润滑油中的生物降解和摩擦磨损特性

通过生物降解试验和摩擦磨损试验研究了油酰基甘氨酸对HVI 350矿物润滑油生物降解性和摩擦磨损特性的影响,采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)分析了磨斑表面形貌和表面膜化学特征.结果表明,在一定浓度范围内,油酰基甘氨酸显著改善了矿物润滑油的生物降解性能和抗磨减摩性能.油酰基甘氨酸改善矿物润滑油抗磨减摩性能的机制是油酰基甘氨酸在摩擦表面形成具有抗磨减摩作用的吸附膜和化学反应膜.     

凹凸棒石润滑脂添加剂对45号钢的微动磨损及自修复性能研究

将不同质量分数经表面有机改性的凹凸棒石粉体分散在基础油中,作为添加剂添加至基础脂中,制备出凹凸棒石含量不同的3号锂基润滑脂。利用SRV微动摩擦磨损试验机考察凹凸棒石在3号脂中的最佳添加量、减摩性、抗磨性与对45#钢的自修复性能,并与未添加该材料的锂基基础脂进行对比。借助电子扫描电镜（SEM）、X射线能谱仪（EDS）、光电子能谱（XPS）分析试样磨损表面的形貌、元素组成及价态。结果表明：基础脂添加不同质量分数凹凸棒石,摩擦系数与磨损率均出现不同程度的下降,当添加量为0.8%时,效果最佳;摩擦表面较基础脂润滑光滑平整,没有明显的磨损特征,并在摩擦表面形成区别于基体材料含元素C、Fe、Mg、Al、O和Si的磨损修复层。     

油溶性氢氧化镧/氧化石墨烯纳米复合物的制备、分散和摩擦学性能

Lanthanum hydroxide/graphene oxide nanocomposites(La(OH)_3/GO) modified by octadecylamine(OCA), oleylamine(OLA), and polyvinylpyrrolidone(PVP) were prepared, respectively, as the base oil additives. The dispersion stability of different modified La(OH)_3/GO in base oil was studied by means of centrifugation. The tribological properties of oleophilic La(OH)_3/GO in base oil were investigated using an UMT ball-disc tribometer. The micro-morphology and chemical composition of the worn surface were characterized by 3 D laser microscope, SEM, EDS, XPS, and Raman spectroscopy, respectively. The wettability performance of the worn surface was also studied based on the contact angle measurements. The test results showed that the OLA-La(OH)_3/GO nanocomposites had good dispersion stability in base oil. The anti-wear performance of base oil was improved significantly by the addition of OLA-La(OH)_3/GO nanocomposites. The characterizations of worn surface showed that the OLA-La(OH)_3/GO nanocomposites could form the metal oxide and graphene protective films effectively on the friction interface and thus increased the oil wettability of the worn surface, thereby resulting in an improved wear resistance.     

含硼杂环抗磨添加剂的合成及其摩擦学性能

 从分子设计的观点出发，合成了一种新型含硼杂环抗磨添加剂SONB，采用四球摩擦磨损试验机评价了其摩擦学性能。结果表明，在菜籽油(RSO)中加入添加剂SONB后，承载能力有较大提高，磨斑直径明显减小，摩擦系数明显降低。从磨损表面SEM/EDS、XPS分析结果可以推断，该添加剂在摩擦过程中发生了化学分解反应，S元素在钢球的表面形成了一层含Fe₂(SO₄)₃和FeS₂ 的反应膜，N、B元素则以吸附膜的形式存在于摩擦表面， 两种膜的协同作用提高了菜籽油的减摩抗磨性能及承载能力。     

硼氮化菜籽油水基润滑添加剂的摩擦学性能研究

在菜籽油分子中引入硼和氮，合成了一种新型水基润滑添加剂(BN)，并利用红外光谱对其主要官能团进行了鉴定。通过四球试验机考察了在水中的摩擦学性能，用X射线光电子能谱仪对磨痕表面元素进行了分析，探讨了该添加剂的板压抗磨作用机理。结果表明：该硼氮化菜籽油在水中具有优良的抗磨和减摩性能，其润滑作用机理是长链菜籽油分子作为载体与缺电子的硼、高反应活性的免协同作用在摩擦金属表面形成了高强度的吸附膜和(或)摩擦化学反应膜。     

含硼苯并噻唑啉硫酮衍生物在菜籽油中的摩擦学性能研究

合成了一种含硼苯并噻唑啉硫酮衍生物2-硫代-N-甲氧基苯并噻唑啉酮-N，N-二乙氧基胺硼酸酯（BTLB）。利用四球摩擦磨损试验机对BTLB添加剂在菜籽油中的摩擦学性能进行了评价。结果表明，BTLB在较低添加量（1.0%~1.5%）条件下，能大幅度提高基础油的极压、抗磨和减摩性能，是一种性能优良的多功能润滑油添加剂。扫描电子显微镜（SEM）分析钢球表面磨斑形貌结果显示，经含添加剂体系润滑过的钢球磨斑表面平整、光滑，犁沟浅，进一步说明BTLB具有较好的抗磨性能。     

手动变速箱油摩擦特性与同步耐久性关系初探

使用自主研制的复合剂调制了手动变速箱油。使用SRV试验机对油品的抗磨损性能及摩擦性能进行了考察,使用三维形貌仪对油品的磨斑表面进行了分析,并与参比油进行了对比。最后通过SSP180台架试验验证了参比油和研制油的摩擦耐久性。试验结果表明：油品在选用的SRV试验条件下的摩擦特性与台架试验的同步耐久性对应性良好,具有较大的摩擦系数（0.115以上）且保持平稳或上升的变化趋势,具有较小的磨斑（平均磨斑直径小于0.45 mm）且磨斑形貌好的油品能够顺利通过SSP180同步耐久性台架试验（循环10万次）。     

层状磷酸锆作为润滑脂添加剂的摩擦性能

以α Zr(HPO4)·H2O（α ZrP）作为无水钙基脂添加剂,通过SRV V高频线性往复摩擦磨损试验机研究了其摩擦学性能。采用3D白光干涉仪、扫描电镜（SEM）和能谱仪（EDS）观察并分析了磨损表面形貌和元素分布。结果表明,α ZrP能显著提高润滑脂的承载、减摩抗磨性能。在长时间摩擦过程中,α ZrP可以在摩擦副表面形成一层保护膜,有效地减少摩擦磨损,增强了润滑脂的抗磨、减摩性能。     

稀土化合物对含烟炱油品抗磨性能影响

为探索减轻烟炱磨损的途径,用自制烟炱捕集装置收集了精制生物质油和柴油的微乳化燃油烟炱(Bio-fuel soot,BS),在四球机上考察纳微米级的稀土化合物对含BS的液体石蜡(Liquid paraffin,LP)抗磨性能的影响,借助EDS分析磨斑元素组成。结果表明,微米Ce2O3可减轻烟炱磨损,但是效果不明显。微米La2O3可以提高纯LP的抗磨能力,但不能够降低含烟炱LP的磨损,表面修饰的Nano-LaF3抗烟炱磨损效果明显,烟炱浓度2. 0%时其最优添加浓度为0.6%,有望作为解决烟炱磨损的润滑油添加剂。Nano-LaF3对含烟炱的LP的抗磨性能的影响机理在于摩擦过程中形成含铁氧化物、碳氧化物及含镧化合物的边界润滑膜。     

疏水性硼酸镧纳米片的制备及其在菜籽油中的摩擦学行为

采用水热法制备了油酸修饰的硼酸镧纳米片,记为OA/ LaBO3?H2O,利用SEM、 TEM、EDS、 FTIR 和XRD对其微结构进行了表征,在四球摩擦试验机上评价了其在菜籽油中的摩擦磨损性能,并利用SEM与XPS对磨损表面的摩擦化学特征进行了研究。结果表明：硼酸镧呈纳米片结构,其直径为100 ～ 300 nm、厚度约为25 nm;OA/ LaBO3?H2O在菜籽油中显示了优异的分散稳定性,添加OA/ LaBO3?H2O的菜籽油能显著降低钢球的摩擦与磨损,当OA/ LaBO3?H2O的添加浓度为1%（质量浓度）时,菜籽油的减摩抗磨性能最佳。这是由于在摩擦表面形成了一层由B2O3、La2O3、Fe2O3摩擦化学反应物,OA/ LaBO3?H2O沉积物和菜籽油吸附物组成的边界润滑膜。