滑动速度对自修复纳米润滑添加剂摩擦学性能的影响

在3组不同的滑动速度下，用XP摩擦磨损试验杌的环—环接触方式研究了钢／钢摩擦副在添加了纳米润滑添加剂的N68NT—1润滑介质作用下的摩擦学性能。结果表明：摩擦副的滑动速度对添加自修复纳米润滑添加剂的N68NT—1润滑油的摩擦学性能的影响不同于其对常规润滑油，对于常规润滑油，摩擦看惭摩擦系数和磨损量随滑动速度的增大分别为减小和增大；对于含自修复纳米润滑添加剂的N68NT—1，滑动速度增大，摩擦系数减小，且随时间的延长逐渐减小，最后达到一个较小的平衡值，而磨损量均出现了负磨损，但负磨损均不大，几乎可以忽略。N68NT—1表现出了良好的摩擦学性能和优异的自修复效应。     

一种钻井液用高效抗磨润滑剂

长水平井段高摩阻扭矩及深井高温高压环境,对钻井液润滑剂的润滑抗磨能力提出了更高的要求。传统钻井液用润滑剂难以满足上述技术要求。基于“固-液”协同高效润滑技术思路,优选改性植物油MVO-3、改性可膨胀石墨GIC,结合分散剂、乳化剂的优选及制备条件的优化,研制出了一种高效抗磨润滑剂SDL-1。评价结果表明,5%淡水基浆、4%盐水浆中加入0.5% SDL-1时,其润滑系数降低率分别为不小于85%、大于70%。SDL-1与现场钻井液的配伍性良好,抗温达150℃,起泡率低,且荧光级别小于5级。销-盘式摩擦磨损实验结果表明,SDL-1的抗磨耐磨效果优良,润滑持效性较好,可有效缓解或解决复杂井高摩阻扭矩技术难题,具有良好的推广应用价值。      

生物质基润滑油基础油的合成研究进展

润滑油的开发有利于降低摩擦磨损,从而促进工业进程的推进。生物质基润滑油基础油是一种生物可降解的高分子材料,可实现CO₂零排放,主要有烃类、酯类和醚类润滑油基础油等。生物质基润滑油基础油可通过不同长度的碳链重组、化学合成路径的准确调控和基础油组分的精准解析以达到润滑油的高性能要求。综述了生物质基润滑油基础油的制备方法及润滑性能等,在此基础上分析和展望了未来生物质基润滑油基础油合成中的新策略和相关发展趋势。     

润滑油生物降解促进剂：化学设计与应用基础

近几十年来,可生物降解润滑油的发展在世界范围内方兴未艾,并已成为绿色化学和绿色工程领域的一个特殊分支。矿物润滑油的生物降解性差,增强其生物降解性尤显重要。作者提出了生物降解促进剂的新概念,旨在通过在矿物润滑油中加入生物降解促进剂,激励润滑油生物降解,实现润滑油污染环境的原位生物修复。本文主要从三个方面总结了作者近几年在润滑油生物降解促进剂的化学设计与应用基础方面的研究成果。首先,根据烃类化合物污染环境生物修复的一般原理,实施了润滑油生物降解促进剂的化学设计;其次,通过生物降解性评价、降解菌群分析和生物降解动力学模型分析等方法,研究了生物降解促进剂提高矿物润滑油生物降解的性能与机制;最后,通过摩擦磨损试验和氧化试验等,研究了生物降解促进剂对润滑油的润滑性和氧化安定性等重要性能的影响。研究表明,月桂酰基谷氨酸、油酰基甘氨酸、油酸二乙醇酰胺磷酸酯和月桂酸二乙醇酰胺硼酸酯等含氮和（或）含磷的生物降解促进剂,可显著促进矿物润滑油生物降解,原因在于生物降解促进剂可加速微生物生长,并降低油-水界面张力。在环境土壤中,矿物润滑油的生物降解遵循指数降解动力学规律,生物降解促进剂有效提高了矿物润滑油的生物降解速率。此外,所设计的润滑油生物降解促进剂还具有优越的抗摩减磨性能和抗氧化性能。生物降解促进剂有望成为具有良好应用前景的新型多效润滑油添加剂。     

Friction and wear of metal pairs in synthetic lubricant medium

The effect of the unit load on friction and wear of metal pairs in the presence of synthetic lubricants was investigated: diester oil and oil based on polyhydric esters. The effect of these materials on the contact fatigue strength of the balls was demonstrated. Diester oil reduced the friction coefficient of steel pairs when the unit load increased from 4 to 20 MPa. The composition and structure of films of secondary structures in the surface layer of the steel sample worn in diester oil were investigated by layer-by-layer Auger spectroscopy. During interaction of friction triads, the friction zone was saturated with atomic carbon with a region of iron carbides beneath it. __________ Translated from Khimiya i Tekhnologiya Topliv i Masel, No. 1, pp. 26–28, January–February, 2008.     

面接触条件下改性层状硅酸钠的摩擦学性能研究

使用油酸作为改性剂对层状硅酸钠进行改性，得到改性层状硅酸钠。把改性层状硅酸钠作为润滑添加剂分散到500SN基础油中，考察了在面面接触条件下其在基础油中的摩擦学性能，用扫描电子显微镜观察了磨痕表面形貌，探讨了改性层状硅酸钠的减摩抗磨机理。结果表明：改性层状硅酸钠作为润滑添加剂可以显著提高500SN基础油的减摩抗磨性能，在高负荷下，减摩作用更明显；层状硅酸钠晶层之间的相互滑动有效降低了摩擦副的摩擦磨损。     

含惰性和活性功能元素CVT传动液的摩擦润滑特性研究

The lubricating characteristics of CVTF （continuously variable transmission fluid） mixed with a multi-functionalcomplex additive were studied. The said complex additive contained an organic borate ester and a new type of friction improvercomprising phosphorus element and poly-methylmethacrylate （PMMA）, and a viscosity index improver. The viscosity-pressure characteristics were evaluated by a high-pressure quartz viscometer, and the anti-wear property was investigatedby a four-ball friction tester. The mechanism of lubrication by the CVTF was studied using X-ray photoelectron spectroscopy（XPS）. The results showed that CVTF T10, which contained a multi-functional complex additive, exhibited excellentproperties, featuring greater solidification pressure and pressure-viscosity coefficient, improved oil film strength, and lowwear value. These attributes meet the special CVTF requirements for “high friction and low wear” that make it possible toprovide both traction and lubrication. The lubricating mechanism was varied using different functional elements, such asinert and active elements. Sulfur and phosphorus are active extreme pressure elements that can react on the metal frictionsurface and produce an extreme pressure lubrication film. Boron is an inert functional element and does not react upon themetal surface; boron is only adsorbed onto the metal surface to act as a lubricant for adsorption film and fillers.     

一种高性能环保型钻井液润滑剂的研究与应用

随着钻井地质条件的日益苛刻,长水平段高摩阻扭矩、深井高温等复杂环境对钻井液润滑剂的润滑性、抗温能力及环保性等提出了较高的技术要求,现有的钻井液润滑剂通常难以同时满足上述需求。笔者通过对环保基础油、润滑改性剂的优选及制备条件优化,研制出了一种高性能环保型钻井液润滑剂HPRH。室内评价结果表明,当其加量为0.5%时,HPRH在淡水基浆及4% NaCl盐水浆中的润滑系数降低率分别达到93.75%及80.64%;可抗温160℃,起泡率低,且无荧光;室内销-盘式摩擦磨损试验结果表明,HPRH的抗磨耐磨效果显著,润滑持效性好,长磨60 min后盘的体积磨损量仅为6.92×10-13 mm3/（N·m）。HPRH在塔里木油田LN区块2口评价井水平井段进行了现场试验,应用结果表明,与现场常用复合润滑剂相比,HPRH表现出显著的高性能特点,润滑持效性良好,用量减少了50%以上,且有效避免了托压、卡钻等井下复杂事故,起到了显著的降本增效效果。      

Comparison of antiwear properties of titanium-containing compounds

In search for environmentally friendly lubricant additives, titanium 2-ethylhexanoate and titanium oleate, which titanium compounds soluble in white oil, have been synthesized, as well as titanium dioxide nanoparticles modified with tetra-(2-ethylhexyl)thiuram disulfide and di(2-ethylhexyl)thiophosphonodisulfide. These titanium compounds have been characterized by elemental analysis, thermogravimetry, and IR spectroscopy. By means of the small-angle X-ray scattering technique, it has been found that the TiO₂ nanoparticles have a size of 1?C10 nm. Evaluation of antiwear properties of titanium compounds on a ChS-hMT-1 tribometer in a white oil solution shows that the decrease in wear scar diameter is 38?C49% compared with the white oil. Analysis of the friction surfaces by atomic-force microscopy and X-ray microanalysis has shown a decrease in roughness of the friction surface caused by the presence of titanium atoms in the surface layers.     

大位移井环保润滑剂的研究与应用

为改善渤海区域大位移井在钻井过程中产生的扭矩大、高摩阻问题,且满足该地区对钻井液处理剂的排放要求,室内研制了环保无毒的高效减摩润滑剂Biolube.研究了该润滑剂的极压润滑、抗磨减阻、配伍性、抗污染能力和生物毒性等,并在渤海南部海域两口大位移井进行了现场应用.结果表明,以植物油、低碳醇、脂肪酸、聚醚和纳米材料为原料制备...     

水基钻井液强吸附多元醇酯键合润滑剂及作用机理

常用水基钻井液润滑剂在金属摩擦界面上的吸附力弱,难以形成致密、且耐剪切的润滑膜,导致钻井摩阻、扭矩高,引发阻卡、卡钻等井下事故。为提高润滑剂在金属钻具表面的吸附能力,以多元醇和长链脂肪酸为原料,通过脱水缩合制备了一种多元醇酯键合润滑剂,其极压摩擦、滤饼黏附及“点对点”摩擦的润滑性能均优于国内外同类产品,抗温达150 ℃;通过四球摩擦实验、扫描电镜观察、X射线光电子能谱等研究了键合润滑剂的作用机理,表明其多羟基结构可与Fe元素形成强于普通物理吸附的键合吸附,从而可在金属钻具表面形成厚度约45 nm的致密、抗剪切润滑膜;同时也可吸附在重晶石表面,利于降低钻井液内摩擦。      

硬脂酸改性层状硅酸钠的摩擦学性能研究

 以硬脂酸作为改性剂，采用超声改性法对层状硅酸钠进行改性，制备了改性层状硅酸钠（改性层硅）用作润滑油添加剂。用沉降体积、光学显微镜、红外光谱和X射线衍射仪等测试手段对改性层硅进行表征，并在摩擦磨损试验机上考察其摩擦学性能，用扫描电子显微镜观察磨痕表面形貌，探讨改性层硅的减摩抗磨机理。分散性试验结果表明，改性层硅在500SN基础油中具有良好的分散稳定性；红外光谱结果表明，改性层硅表面存在有机官能团；X射线衍射结果表明，改性层硅晶体结构与改性前相比没有改变。当改性层硅质量分数为0.6%时，油样具有好的抗磨性能，磨斑直径减小11.5％；当改性层硅质量分数为0.8%时，油样具有好的减摩性能，摩擦系数减小29.7％。     

润滑油粘度对磨损影响的神经网络预测模型

建立了预测磨损自补偿状态下润滑油运动粘度对锡青铜ZQSn10－1／45钢摩擦副磨损特性影响规律的BP神经网络模型。用不同粘度的润滑油做了相应的磨损试验,并由此制成神经网络的目标样本。利用Matlab系统神经网络工具箱中的神经网络函数建立神经网络模型,使编程工作量大大减少。采用Levenberg-Marquardt优化算法对神经网络进行了学习训练,网络输出结果与实验结果吻合性较好。该网络可较准确地预测润滑油的运动粘度对摩擦副磨损特性的影响规律,为摩擦学设计的程序化计算和石化产品的性能分析提供了方便有效的工具。     

聚亚烷基二醇——全合成高性能工业润滑剂基础油

文章介绍了全合成高性能工业润滑剂基础油聚亚烷基二醇的特性,聚亚烷基二醇具有低牵引系数和摩擦系数、优异的润滑性能、高黏度指数、低毒、可生物降解、良好的低温流动性、优良的抗氧化和热稳定性,几乎不产生残渣和油泥。可以用来生产高性能的齿轮油、液压油、压缩机油等全合成润滑剂,此外,它还可以生产食品级润滑剂。随着人们对环境友好和绿色产品意识的提高和政府对环境保护的重视,聚亚烷基二醇基础油在润滑剂工业领域将会得到广泛应用。     

新型摩擦表面再生剂的摩擦学性能研究

利用自制的摩擦实验台研究了以天然矿物为主的摩圣摩擦表面再生剂在轴瓦材料上的摩擦学性能;用光学显微镜、扫描电子显微镜和能量散射谱仪(EDS)对摩擦表面进行了分析。摩擦磨损实验表明,润滑油中加入摩圣后,摩圣粒子增加了润滑油膜的强度和承载能力,可以减小摩擦系数50%以上,提高抗磨性能8倍以上,具有优良的摩擦学性能。同时,微观分析表明,微小的摩圣矿物粒子大量嵌入摩擦表面,可对摩擦表面起到强化和修复的作用。     

JZLu-1高效润滑剂的制备及现场应用

针对大斜度井和大位移井钻井过程中摩阻扭矩高及常规润滑剂用量大、润滑效果差的问题,以合成基础油为主要原料,添加球形纳米SiO2和硫-磷-钼等抗磨损极压剂,并应用阳离子乳化剂进行乳化,制备了JZLu-1高效润滑剂。应用ζ电位测定仪、四球试验机和极压润滑仪测试了JZLu-1润滑剂的电位、减磨性能和极压润滑性能,利用电子显微镜观察了JZLu-1高效润滑剂在金属上的吸附过程,结果表明:JZLu-1高效润滑剂带微弱正电荷,可以主动吸附在金属表面上,形成油膜;JZLu-1高效润滑剂含有的纳米SiO2起减磨作用;JZLu-1高效润滑剂含有的硫-磷-钼极压剂提高了其极压润滑性能,其极压润滑系数为0.028 3。6口井的现场应用表明,JZLu-1高效润滑剂能够大幅降低大斜度井和大位移井钻井过程中的摩阻扭矩,解决了常规润滑剂润滑效果差、用量大的问题。      

Sulfur-containing molybdenum compounds as high-performance lubricant additives (Review)

Published data on the use of sulfur-containing molybdenum compounds as additives for lubricants used in modern technology are reviewed. Various types of sulfur-containing molybdenum compounds as friction modifiers have been considered, and aspects of their activity and mechanism of action have been discussed. The role of these additives as inhibitors of oxidation of hydrocarbon materials has been shown. The environmental problems of using heavy metal compounds in lubricant additive formulations are discussed. The results of recent studies on the use of nanosized molybdenum sulfide particles as friction modifiers are presented.     

缓蚀剂对铜箔轧制油润滑效果的影响

The 2,5-bis（ethyldisulfanyl）-l,3,4-thiadiazole （T561）, benzotriazole （BTA）,1-N, N-bis （2-ethylhexyl） aminomethyl-4-methyl-lh-benzotriazole （IRGAMET39） and I-IN, N-bis （2-ethylhexyl） aminomethyl] methyl benzotriazole （TT- LX） have been evaluated as corrosion inhibitors used in rolling oil for cold rolling of copper foil. The MRS-10A four-ball friction and wear tests have been carried out to compare their tribological properties, and the lubricating performance of rolling oils has been studied through rolling experiments. The oil sample containing IRGAMET 39 has the same PB value as that one containing T561, with the coefficient of friction increased by 35.6% and wear scar diameter decreased by 4%. The minimum rolling gauge has been studied after rolling lubrication, but the results show that inhibitors have no effect on it. Scanning electron microscopy （SEM） and energy dispersive spectrometry （EDS） analyses have indicated that the inhibitor is adsorbed on the copper surface to prevent copper from being corroded easily. In addition, the LEXT OLS4000 laser confocal microscopy has been used to observe the foil surface which shows that the streaks of foil surface are clear, the scratches are shallow and the surface failure is improved effectively.     

烷基咪唑、吡啶类离子液体用作润滑剂的探讨

探讨了1-正丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-正丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐和N-丁基吡啶四氟硼酸盐三种离子液体作为润滑剂的可能性。试验结果表明，它们具有较好的粘温性能和较低的挥发性；具有较低的摩擦系数和较好的抗磨性，加入磷酸三甲酚酯可进一步改善其抗磨性。但是，三种离子液体除对个别强极性的或含有杂环结构的添加剂溶解性能较好外，对常见的一些润滑油添加剂溶解性能较差，对金属表面有较强的腐蚀作用。     

脂肪酸甲酯型含氮硼酸酯的合成及摩擦学性能研究

以脂肪酸甲酯为原料合成了一种新型含氮硼酸酯添加剂。通过红外对所合成添加剂进行了表征,采用四球摩擦试验仪考察了其在不同基础油中的摩擦学性能,同时考察了摩擦时间、载荷对菜籽油磨斑直径(WSD)的影响,并用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析了含氮硼酸酯添加剂对钢球摩擦表面膜的组成和化学状态的影响。结果表明：含氮硼酸酯添加剂具有良好的极压抗磨效果。在钢球磨损表面发现含有硼元素,表明在摩擦过程中,通过物理吸附和化学反应在摩擦表面生成了含硼的润滑膜,起到了极压抗磨的作用。