磷硼氮型润滑添加剂的制备及摩擦学性能研究

以蓖麻油酸为载体,引入磷、硼、氮元素,合成出一种新型的润滑添加剂PBN,对其理化指标进行了测定,并用红外光谱对合成样品进行了表征,同时考察了样品的摩擦学性能.结果表明,样品具有较好的抗磨减摩性、油溶性、抗腐蚀性,是一种综合性能较好的润滑添加剂.     

磷、氮改性油酸水溶性润滑添加剂的合成及摩擦学性能

以油酸为原料,合成了一种新型含磷、氮水溶性润滑添加剂,用红外光谱仪对其主要官能团进行了鉴定,用摩擦磨损试验机考察了合成产物在水中的摩擦学性能,用扫描电子显微镜观察分析了磨斑表面的形貌,并用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。结果表明：含磷、氮水溶性润滑添加剂具有优良的抗磨和减摩性能,添加剂在钢球磨损表面形成了吸附膜和（或）摩擦化学反应膜,表现出良好的抗磨和极压作用,从而提高了添加剂在中水的摩擦学性能。     

血清在菜籽油和水中的摩擦学性能研究

通过四球试验机考察了牛血清在水和菜籽油(RO)中的抗磨性能与极压性能，结果表明：血清在两种基础液中具有优良的抗磨和减摩性能，其润滑作用机理是由于蛋白质中的碳、氧、氮、硫、磷等功能元素在摩擦过程中与钢球表面发生了摩擦化学反应生成了化学反应膜.     

新型硼氮型长链烷基苯硼酸衍生物润滑油添加剂的摩擦学性能

合成一种硼氮型长链烷基苯硼酸衍生物润滑油添加剂(DBBT),利用四球摩擦磨损试验机考察单剂DBBT以及DBBT和二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)的复合剂在矿物油(HVI WH150)中的摩擦学性能。实验结果表明,合成的添加剂DBBT在矿物油中有很好的油溶性,具有良好的抗磨性质,与ZDDP有很好的协同效应。用X射线吸收近边结构光谱(X-ray absorption near edge structure(XANES)spectroscopy)分析单剂DBBT以及DBBT和ZDDP复合添加剂摩擦膜和热氧化膜的化学组成。结果表明,单剂DBBT摩擦膜中主要是氧化硼,复合添加剂摩擦膜主要由氧化硼、二硫化物、有机硫化物、亚硫酸盐以及少量的硫酸盐等组成。     

有机多硫化物润滑添加剂的制备及其摩擦学性能

合成一种有机多硫化物(OP),用红外光谱仪对其结构进行分析,采用四球摩擦磨损试验机及SRV试验机考察其在基础油PAO10中的摩擦学性能。结果表明:添加剂OP具有优良的极压性能,并且在微动摩擦磨损试验机中表现出良好的抗磨减摩作用。用X射线光电子能谱仪对试球表面分析可知,有机多硫化物与金属表面发生化学反应,生成了含硫边界润滑膜,从而起到极压抗磨减摩的作用。     

金属多氮唑骨架材料(MAF-6)作为棉籽油添加剂的摩擦学性能

采用模板剂法合成金属多氮唑骨架材料(MAF-6),通过SRV-V高频线性往复摩擦磨损试验机研究其作为润滑油固体添加剂的摩擦学性能。利用3D白光干涉仪、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱分析(EDS)等表征手段分析磨损表面形貌及元素分布,探讨MAF-6的润滑机制。结果表明:MAF-6作为添加剂能有效提高棉籽油的抗磨性能,MAF-6质量分数为0.50%时油品表现出最佳的抗磨性能;在高往复频率和运行载荷下MAF-6的抗磨效果更显著,在最佳添加量下可使基础油抗磨性能提升30%以上。磨损表面EDS元素分析发现,MAF-6的特征元素转移到了摩擦副表面,这表明MAF-6良好的抗磨性能主要与其柔性晶体结构和在摩擦副表面形成的物理吸附膜有关。     

黑磷烯量子点作为水基润滑添加剂的摩擦学性能研究

为了提高钛合金加工的表面质量,降低其加工成本。利用具有高承载、低摩擦等特性的黑磷烯量子点作为钛合金加工液的高效润滑介质。采用MS-T3001摩擦磨损试验机,以GCr15轴承钢/TC4钛合金盘为摩擦副研究黑磷烯量子点作为水基润滑添加剂的摩擦学性能。试验结果表明,黑磷烯量子点的平均横向尺寸为4.44 nm±0.86 nm,厚度约小于4 nm,在超纯水中表现出良好的分散性。随着接触压力增加,摩擦因数和磨损率先快速减小后缓慢增加。在1 273 MPa接触压力、119.3 mg/L浓度下,和超纯水相比,黑磷烯量子点水基润滑添加剂的平均摩擦因数和磨损率分别降低27.6%和28.29%。磨痕表面分析表明,黑磷烯量子点水基润滑添加剂的抗磨减摩机理为钛合金磨损表面生成的Fe₂O₃、TiO₂、Al₂O₃氧化物组成的摩擦化学反应膜及黑磷烯量子点层间剪切和滚珠效应的协同作用。此研究为黑磷烯水基润滑添加剂在钛合金切削润滑领域的应用提供理论依据。     

噻唑衍生物在菜籽油中的摩擦学性能研究

合成了两种噻唑衍生物，采用热重分析对其热稳定性进行了评价；利用四球摩擦磨损试验机考察了其在菜籽油中的摩擦学性能，并用扫描电子显微镜和x射线光电子能谱仪观察分析了磨斑表面的形貌和元素化学状态。结果表明：噻唑氨基甲酸衍生物添加剂可显著改善菜籽油的减摩抗磨性能和承载能力；含上述添加剂的菜籽油在摩擦过程中发生了摩擦化学反应，生成了含菜籽油甘油酯、有机硫化物、硫酸亚铁等组成的边界润滑膜，从而改善了菜籽油的摩擦学性能。     

润滑添加剂三乙醇胺硼酸酯的摩擦学特性研究

三乙醇胺硼酸酯是一种新的绿色水基全合成切削液防锈添加剂,但其在切削加工过程中的摩擦学特性尚未有报道。以钛合金与硬质合金为摩擦副,通过摩擦磨损试验比较三乙醇胺硼酸酯并与传统润滑添加剂丙三醇和聚乙二醇的摩擦学性能,同时考察不同含量的三乙醇胺硼酸酯水溶液的摩擦学性能。结果表明:三乙醇胺硼酸酯具有与丙三醇和聚乙二醇相似的减摩抗磨性能,在相对较高的载荷下,三乙醇胺硼酸酯的润滑性能更优;三乙醇胺硼酸酯水溶液的减摩抗磨性能随着其含量的增加逐渐增强,当三乙醇胺硼酸酯的体积分数达到40%以上时,溶液的润滑性能更为显著。研究表明,三乙醇胺硼酸酯有可能成为一种新型切削液润滑添加剂。     

巯基含氮杂环醇在菜籽油中的摩擦学性能研究

合成巯基苯并咪唑乙醇(TBE)和巯基苯并噻唑乙醇(MTE)2种菜籽油添加剂,利用四球摩擦试验机评价它们在菜籽油中的润滑性能。结果表明,合成的2种化合物提高了菜籽油50%的极压值,在抗磨和减摩性能方面,相同条件下MTE均好于BTE。扫描电镜分析结果表明,添加剂在摩擦过程中发生了化学反应,生成了无机硫化物和有机氮等组成的复杂边界润滑膜,从而起到了良好的抗磨减磨作用。     

2-烷基硫甲基噻吩系列添加剂对菜籽油磨擦学性能的影响

利用四球摩擦磨损试验机考察了噻吩及实验室合成的2－烷基硫甲基噻吩对菜籽油摩擦学性能的影响，用X射线光电子能谱仪（XPS）和扫描电子显微镜（SEM）观察分析了磨损表面的形貌和元素存在状态。用差示扫描量热法（DSC）评价了合成添加剂对菜籽油氧化稳定性的影响，结果表明：2－烷基硫甲基噻吩系列化合物大大提高了菜籽油的承载能力，但加剧了钢－钢摩擦副的磨损。含上述添加剂的菜籽油在摩擦副表面发生摩擦化学反应，生成菜籽油和添加剂共同作用所产生的边界润滑膜，从而改变了菜籽油的润滑性能，2－烷基硫甲基噻吩可明显改善菜籽油的抗氧化性能。     

Preliminary Study of Nano- and Microscale TiO2 Additives on Tribological Behavior of Chemically Modified Rapeseed Oil

This study compared the tribological evaluation of chemically modified rapeseed oil as a potential biodegradable automotive lubricant with and without nano- and microscale titanium dioxide (TiO₂) particles, focusing on the influence of TiO₂ particles to improve the friction reduction and antiwear characteristics of chemically modified rapeseed oil. TiO₂ nano- and microscale particles of anatase phase and rutile phase were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and transmission electron microscopy (TEM). Further, the analysis of chemically modified rapeseed oil with and without TiO₂ additives was carried out to determine its tribological behavior using a pin-on-disc tribometer. The experimental results showed that the addition of TiO₂ nanoparticles exhibited good friction reduction and antiwear properties compared with the addition of microscale TiO₂ and without TiO₂ additives to chemically modified rapeseed oil. Nanoscale TiO₂ is suitable as an antiwear additive in chemically modified rapeseed oil.     

硫化脂肪和磷系添加剂在菜子油中的复配性研究

以精制菜子油为基础油，在四球摩擦磨损实验机上考察了几种硫化脂肪添加剂和磷系添加剂P120的复配性。试验结果表明，菜子油中加入硫化脂肪和P120的复剂后，WSD明显下降，而PB值和PD值则大幅度增加，表明硫化脂肪和含磷添加剂P120复配，可以有效提高润滑油的油膜承载能力和极压抗磨性能。     

碳酸钙纳米粒子润滑油添加剂的制备及其摩擦学性能的研究

本文利用十二烷基硫酸钠/异戊醇/环已烷/水微乳液体系制备了碳酸钙纳米粒子,用透射电镜(TEM)、X—射线衍射仪(XRD)和动态光散射仪(DLS)测定其物理形态,并将其作为添加剂分散到500SN基础油中,用四球实验机考察了其摩擦学性能和用X—射线光电子能谱仪(XPS)对磨斑表面进行分析。实验结果表明:所制备的碳酸钙纳米粒子的粒径约为13nm、呈球形和六方型晶体结构,具有较好的单分散性;具有较好的摩擦学性能,少量的碳酸钙纳米粒子即可提高润滑油的抗磨减摩性能。其摩擦机理是在磨斑表面形成了含有碳酸钙和由其分解而成的氧化钙的保护膜,从而表现出较好的摩擦学性能。     

环己氧基硼酸铜抗磨减摩添加剂的研究

合成了环己氧基硼酸铜,在四球试验机和环-块试验机上评价了其摩擦磨损性能;利用X-射线光电子能谱仪(XPS)分析了磨斑表面主要元素的组成和价态.结果表明,环己氧基硼酸铜具有良好的减摩抗磨性能,其作用机理是添加剂在摩擦过程中发生了摩擦降解反应,生成了Cu2O和B2O3等反应产物沉积在摩擦表面,从而起减摩抗磨作用.     

含硼、铜润滑油添加剂的摩擦学性能

四球实验和演示仪实验表明,含有硼,铜等元素的润滑油添加剂具有十分优良的极压和抗磨性能,且在高载荷条件下其抗磨性能尤为突出。该添加剂还能有效地防止油品的氧化,减少摩擦引起的温升。硼、铜复合添加剂的上述性能均优于所评价的市售同类品。     

Additives for Rape Seed Oil 3: Synthesis and Tribological Behaviour of Boron‐Sulphur‐Modified Rape Seed Oil Lubricant Additive

A type of boron‐sulphur‐modified rape seed oil for use as a lubricant additive was prepared. The tribological properties of the additive in rape seed oil were evaluated using a friction tester. The morphologies and tribochemical species of the worn surfaces of the test balls were analysed by means of X‐ray photo‐electron spectroscopy. The results show that the additive is very good in increasing the load‐carrying capacity and improving the antiwear and friction‐reducing properties of a rape seed base oil. The inferred lubrication mechanism is that a high‐strength adsorption film and a tribochemical reaction film form on rubbing surfaces due to the carrier effect of the long‐chain fatty acid molecules, to the high reactivities of sulphur and boron, and to the electron deficiency of boron, and their synergism.