蒙脱石作为润滑脂添加剂的减摩抗磨性能及机理

采用高速往复摩擦磨损试验机考察了载流和无载流条件下蒙脱石作为添加剂在复合锂基润滑脂中的摩擦学性能,用高倍显微镜、扫描电子显微镜和X射线能谱分析仪对试块磨斑表面进行表征,探讨了其减摩抗磨及自修复机理。结果表明:蒙脱石的加入很好地改善了复合锂基润滑脂的减摩抗磨性能,并具有一定的自修复功能。在无载流条件下,当无机蒙脱石的添加量为1.6%时,其摩擦因数和磨痕宽度分别比基础脂降低约12.6%和38%。这是由于其摩擦化学作用在磨损表面生成具有良好减摩抗磨性能的自修复层。自修复层表面较为光滑平整且具有多孔状特征,主要由Fe、Mg、Al等元素构成,有效地降低了摩擦磨损。在载流条件下,自修复层能减轻电弧对摩擦接触面的侵蚀。     

纳米粒子作为润滑添加剂的摩擦学特性

作为润滑添加剂,纳米粒子具有独特的物理化学特性和优良的摩擦学性能。纳米添加剂可以提高基础油的润滑性能,减摩抗磨性能。综述了纳米粒子润滑添加剂的摩擦学特性和润滑机理。目前关于纳米粒子减摩抗磨机理比较一致的观点是纳米粒子在摩擦表面较易吸附且形成润滑保护膜。     

纳米微粒作为润滑油脂添加剂的现状与发展趋势

通过对目前润滑油脂添加剂研究成果的综合分析,提出了当前研究中存在的一些问题以及今后应关注的研究方向,特别强调应重点加强特殊环境,如高温、重载、磨损表面的修复、环境友好等条件下的纳米润滑添加剂的研制,纳米微粒润滑机理与其特殊的摩擦学性能之间的关系,以及表面修饰纳米微粒的工业化研究。     

坡缕石/有机钼复合润滑油添加剂摩擦性能

将配比不同的纳米坡缕石/有机钼复合添加剂添加至润滑油中,用超声波分散仪使其均匀分散,制备出不同的润滑油试样。对试样进行四球机摩擦试验,以便探究纳米坡缕石/有机钼不同添加量对润滑油性能的影响。结果表明,纳米坡缕石/有机钼复合添加剂能够有效的提高润滑油的摩擦学性能:在添加剂质量分数为3%,而其中坡缕石/有机钼的比值约为2∶1时,润滑油的减摩抗磨性最好。坡缕石/有机钼复合添加剂比单一有机钼、坡缕石润滑油添加剂摩擦学性能更优越。     

电沉积铜基纳米碳化硅复合镀层实验研究

采用电沉积方法,制备铜基纳米碳化硅复合镀层。研究溶液搅拌方式或溶液中引入添加剂,对Cu-SiC纳米微粒复合镀层表面形貌和性能的影响。利用超声搅拌制备的Cu-SiC纳米微粒复合镀层的表面形貌平整而且致密,与磁力搅拌所得镀层相比显微硬度提高约32%,接近143 HV,磨损质量损失降低约33%,每平方毫米为0.056 mg。溶液中引入添加剂,制备的Cu-SiC纳米微粒复合镀层的表面形貌和性能无明显改观,但采用超声波搅拌制备的Cu-SiC纳米微粒复合镀层的表面形貌和性能改观较为明显。添加剂发挥的作用与超声搅拌引发的综合作用叠加,促使复合镀层的表面形貌和性能进一步改善。     

非晶纳米复合镀层的摩擦学性能

对纳米陶瓷微粒及自润滑纳米粉改性的非晶纳米复合镀层的摩擦学性能进行了综述.分析了纳米陶瓷微粒ZrO2、SiC、Al2O3及具有自润滑性能的纳米MoS2、PTFE、碳纳米管(CNTs)改性的复合镀层的摩擦学行为,发现具有自润滑性能的复合镀层具有较好的摩擦学性能.     

镁合金表面羟基磷灰石/介孔SiO_2自修复耐蚀涂层的研究

通过旋涂法,在AZ31镁合金表面制备了聚多巴胺/羟基磷灰石复合涂层,并将负载有缓蚀剂2-巯基苯并咪唑(MBI)的介孔SiO_2纳米颗粒掺杂到复合涂层中,以改善镁合金的耐腐蚀性能。使用SEM、TEM、XRD和BET等手段表征介孔SiO_2纳米颗粒的形貌、结构及缓蚀剂的负载情况;通过傅里叶红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)对涂层的成分和形貌进行表征;使用电化学阻抗谱(EIS)研究了不同涂层的耐蚀性能和自修复性能。结果表明,制备的二氧化硅为介孔纳米颗粒,可负载缓蚀剂。将负载有缓蚀剂MBI的介孔SiO_2纳米颗粒掺杂到聚多巴胺/羟基磷灰石复合涂层中,能够改善涂层的耐蚀性能,使涂层具有自修复性能。     

镁合金表面羟基磷灰石/介孔SiO_2自修复耐蚀涂层的研究

通过旋涂法,在AZ31镁合金表面制备了聚多巴胺/羟基磷灰石复合涂层,并将负载有缓蚀剂2-巯基苯并咪唑(MBI)的介孔SiO_2纳米颗粒掺杂到复合涂层中,以改善镁合金的耐腐蚀性能。使用SEM、TEM、XRD和BET等手段表征介孔SiO_2纳米颗粒的形貌、结构及缓蚀剂的负载情况;通过傅里叶红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)对涂层的成分和形貌进行表征;使用电化学阻抗谱(EIS)研究了不同涂层的耐蚀性能和自修复性能。结果表明,制备的二氧化硅为介孔纳米颗粒,可负载缓蚀剂。将负载有缓蚀剂MBI的介孔SiO_2纳米颗粒掺杂到聚多巴胺/羟基磷灰石复合涂层中,能够改善涂层的耐蚀性能,使涂层具有自修复性能。     

纳米SiC粒子的表面处理对PTFE/纳米SiC复合材料的性能影响

对表面处理与未处理纳米SiC填充的聚四氟乙烯(PTFE)复合材料进行力学与摩擦学性能测试,研究了纳米SiC含量和表面处理对复合材料力学和摩擦磨损性能的影响,用扫描电子显微镜对拉伸断面形貌进行观察,探讨了复合材料的增强机理。结果表明,未处理纳米SiC填充PTFE后,其复合材料的硬度和耐磨性均有不同程度的提高;表面处理纳米SiC后,PTFE/纳米SiC复合材料的拉伸强度、冲击强度、减摩性能均比未处理的有所提高;表面处理SiC在PTFE基体中有较好的分散性,与PTFE基体界面的结合较好,未处理纳米SiC在PTFE基体中分散性较差。     

纳米润滑的研究与应用

综述纳米润滑添加剂(无机单质、硼酸盐、层状无机物、金属氧化物,氢氧化物、稀土元素、高分子微球、以及复合纳米添加剂)的摩擦学性能研究以及分散稳定性研究内容。最后指出了该领域亟待解决和研究的若干问题并展望了其发展前景。     

纳米润滑的研究与应用

综述纳米润滑添加剂（无机单质、硼酸盐、层状无机物、金属氧化物,氢氧化物、稀土元素、高分子微球以及复合纳米添加剂）的摩擦学性能研究以及分散稳定性研究内容。最后指出了该领域亟待解决和研究的若干问题并展望了其发展前景。     

表面修饰铁纳米颗粒的制备及其摩擦性能

以次亚磷酸钠为还原剂,双烷氧基二硫代磷酸铵盐为修饰剂,在四氢呋喃-饱和食盐水的两相体系中合成了表面修饰的铁纳米颗粒,采用红外光谱仪、热分析仪等仪器对其进行了结构表征;在透射电子显微镜下观测所制备的铁纳米颗粒的形貌;在四球摩擦试验机上测试了其摩擦性能,并在扫描电子显微镜和能谱分析仪上对钢球表面进行了形貌观测和表层成分分析。结果表明,铁纳米颗粒在低极性有机溶剂中具有良好的分散性,并具有良好的抗磨和承载能力。磨斑的表面分析表明,铁纳米颗粒添加剂在边界润滑下形成了一层含Fe、S、P和O元素的表面膜是其具有良好摩擦学性能的主要原因。     

TiO_2聚丙烯酰胺纳米复合材料对水基钻井液性能的影响

钻井液通常被用于深井的钻井过程中,其具有清洁、运输岩屑、保持钻孔完整性、润滑冷却钻头及控制地层压力等多重作用。本文旨在通过使用TiO_2/聚丙烯酰胺(PAM)纳米复合添加剂来改善水基钻井液的性能。利用溶液聚合的方法,将TiO_2纳米粒子与丙烯酰胺单体进行聚合反应获得纳米复合添加剂。TiO_2/PAM纳米复合材料的特征通过X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外(FTIR)及紫外可见光谱表征,表面形貌通过扫描电子显微镜(SEM)和动态光散射(DLS)观察,同时使用旋转黏度计和低温低压压滤机研究了纳米材料强化水基钻井液(NWBF)的流变和过滤性能。实验结果表明,该添加剂有助于钻井液黏度的增加以及流体损失和滤饼厚度的减少。     

油溶性硫化锌纳米微粒的制备及抗磨性能评价

通过共沉淀法制备出Py DDP-18表面修饰的硫化锌纳米微粒。采用元素分析、红外光谱、透射电子显微镜对产物组成和结构进行表征,并考察了其在有机溶剂中的分散性。结果表明:所得表面修饰Zn S纳米微粒尺寸大约在50 nm,其在氯仿、丙酮和基础油中具有良好的分散性。利用四球极压抗磨试验考察了其摩擦学性能,磨损试验结果表明表面修饰的Zn S纳米微粒具有良好的抗磨、减摩性能。     

不同结构层状硅酸盐矿物作为润滑油添加剂的摩擦学性能

采用UMT-3型往复磨损试验机考察了海泡石、凹凸棒石、蛇纹石3种不同结构天然层状硅酸盐矿物粉体作为润滑油添加剂的摩擦学性能。借助扫描电子显微镜、能量色散谱仪及X射线光电子能谱仪等对磨损表面进行了形貌和成分分析,探讨了硅酸盐结构与其摩擦学性能及减摩润滑机制之间的关系。结果表明:3种硅酸盐粉体作为润滑油添加剂均具有较好的摩擦学性能,与基础油润滑下相比,可降低平均摩擦因数2.4%～25.5%,减少磨损体积37.4%～56.2%;含硅酸盐油样作用下的摩擦表面由于生成了由铁的氧化物、氧化硅和石墨等摩擦反应产物构成的复合摩擦反应膜,导致其具有良好的减摩润滑性能;相对蛇纹石而言,凹凸棒石和海泡石由于具有纤维状的形貌特征,同时独特的TOT型晶体结构使其更易在摩擦过程中形成高含量氧化物和石墨,从而在高载荷条件下具有更优异的摩擦学性能。     

交联型PPS/纳米SiO2复合材料的力学与摩擦学性能研究

通过烧结压制成型制备了不同形貌的交联型聚苯硫醚(PPS)/纳米SiO2复合材料,并利用扫描电子显微镜对材料的磨损表面形貌和磨屑进行了观察和分析,研究了不同体积分数的纳米SiO2对PPS复合材料力学和摩擦学性能的影响。结果表明,纳米SiO2可以明显提高复合材料的硬度,并明显降低复合材料的摩擦系数;微孔形纳米SiO2比球形纳米SiO2对复合材料力学性能和摩擦磨损性能的影响更为显著,随着纳米SiO2填充量的增加,复合材料的磨损机理由粘着磨损向粘着转移和热挤出转化。     

纳米二氧化硅改性超疏水性汽车蜡的研究

将表面修饰有高疏水链结构的纳米二氧化硅微粒加入到汽车蜡中,制备出了具有疏水性的纳米复合涂层,利用接触角测定仪、扫描电子显微镜(SEM)考察了其性能。结果表明,当纳米微粒添加到5%时,涂层的接触角达到了150°以上,具有超疏水性,SEM观察了表面形貌。     

白云母微粉作为润滑脂添加剂的摩擦学性能

将球磨改性的白云母微粉作为添加剂加入锂基润滑脂中,采用四球摩擦磨损试验机考察了白云母锂基润滑脂的摩擦学性能。采用扫描电子显微镜、X射线能谱分析仪、X射线光电子能谱仪对钢球磨损表面进行了分析,并探讨了白云母微粉的摩擦学作用机理。结果表明:白云母微粉能够有效提高锂基润滑脂的摩擦学性能。当添加量为0.5%和1.0%时,分别表现出最好的减摩性能和抗磨性能。白云母微粉优良的摩擦学性能与其层片状结构及磨损表面的物理吸附有关。     

含纳米粉镀液的电刷镀复合镀层试验研究

应用电刷镀技术制备了含有纳米SiC粉的镍基复合镀层，对该复合镀层的显微硬度和摩擦学性能进行了测试，并讨论了主要工艺参数对这些性能的影响规律。测试结果表明：纳米SiC粉的加入可以一定程度的提高复合镀层的硬度。快镍复合纳米SiC镀层的摩擦因数低于快镍镀层的摩擦因数。镀液中纳米SiC粉和添加剂浓度增加时，复合镀层的摩擦因数有降低趋势。与快镍镀层相比，快镍复合纳米SiC镀层的耐磨性有较大幅度的提高。还采用光学显微分析(OM)和电子探针(EPMA)研究了对该复合镀层的表面形貌、组织和元素分布特点，并提出了纳米SiC粉与镍共沉积的机理。     

镀铜碳/二氧化硅颗粒对铁基复合材料摩擦学行为的影响

高温炭化法制备出碳/二氧化硅复合颗粒(CS),并采用化学镀实现复合颗粒表面改性,使其表面均匀覆盖一层纳米铜颗粒(Cu-CS),其目的在于开发出高温耐磨添加剂,进而实现稻壳资源化利用。主要研究镀铜复合颗粒在高温真空条件下的摩擦学行为:在高温真空摩擦磨损试验机上,研究了含不同添加量的镀铜复合颗粒对铁基复合材料摩擦学行为的影响。结果表明,在高温真空条件下,CS颗粒可改善铁基材料的摩擦学特性,其中添加5wt%和7wt%的CS颗粒的复合材料的摩擦系数最小,材料的抗磨减磨性明显提高,且材料的摩擦磨损机理以黏着磨损为主。