车辆润滑油极压抗磨添加剂的性能及其复配效应

现代科学技术的进步，使机器设备正朝着高速、重载和高精度方向发展，而润滑油品的质量是决定机器设备运行可靠性和延长其使用寿命的重要因素之一，而改进润滑油添加剂的性能并开发其复配技术，则是提高油品质量的关键。本文就一些常见的极压抗磨剂的性能，与其他添加剂之间的复配效应以及在边界润滑和混合润滑状态下，与摩擦表面形成的化学保护膜的形、价态、结构等特性进行了分析和归纳，并提出系统地研究添加剂间的复配效应以及与不同摩擦副材料、改性层、涂层间的协同效应，是今后应值得重视的课题。     

清净剂、分散剂与ZDDP复配对a-C薄膜摩擦学性能的影响*

固-液复合润滑系统是获得高燃油经济性和高耐用性发动机系统的关键技术。极压抗磨剂二烷基二硫代磷酸锌（Zinc dialkyldithiophosphate, ZDDP）、清净剂高碱基磺酸钙（Over-base calcium sulfonate, OBCaSu）与分散剂聚异丁烯丁二酰亚胺 （Polyisobutylene succinimide, PIBSI）作为配方润滑油中使用最广泛的三种润滑油添加剂，与常用发动机表面强化薄膜类金刚石（Diamond-like carbon, DLC）薄膜复配下摩擦学性能的相关研究仍较少。利用非平衡磁控溅射方法制备 a-C 薄膜，通过 CSM 摩擦磨损试验机评价 ZDDP 与 OBCaSu（ZDDP+OBCaSu）、ZDDP 与 PIBSI（ZDDP+PIBSI）复配条件下 a-C 薄膜的摩擦学性能，并利用拉曼光谱、SEM 和 EDS 能谱等手段分析摩擦化学反应，探究摩擦机理。结果表明，ZDDP、ZDDP+OBCaSu 和 ZDDP+PIBSI 润滑三种润滑条件下，GCr15 钢和 a-C 薄膜磨损表面形成含磷酸盐的摩擦反应膜，两者摩擦学性能随润滑剂的变化规律相似。ZDDP+OBCaSu 复配润滑下，磨损表面形成的 Ca₃(PO₄)₂ 和 Zn₃(PO₄)₂ 复合摩擦反应膜可以提高 GCr15 钢和 a-C 薄膜的抗磨损性能。ZDDP+PIBSI 复配润滑下，GCr15 钢和 a-C 薄膜摩擦学性能下降。通过对比研究传统润滑油添加剂在 GCr15 钢和 a-C 薄膜表面的摩擦学行为和摩擦化学反应机理，为 a-C 薄膜在发动机系统中应用以及研发适配 a-C 薄膜的润滑油配方提供数据支持和理论指导。     

润滑油纳米添加剂的研究进展

随着纳米技术与润滑剂研发领域的结合,将纳米材料作为润滑油添加剂,有效提升其摩擦学性能,已为业界所认可。在机械工业现代化高速发展的背景下,近年来,润滑油纳米添加剂开发领域的研究进展备受关注。其中,关于纳米添加剂的制备工艺、材料组成以及性能和应用等研究进展迅速,大量相关成果不断被报道。以近年来应用于润滑油开发领域的纳米添加剂研究成果为基础,从降粘性能探索、多功能化研究、与商用润滑油复配、匹配特殊材料摩擦副和适应极端苛刻环境等5个方面,对纳米添加剂的制备、性能和作用机理的研究进展进行了全面细致地梳理。评述了纳米添加剂所具备的突出功能和应用前景,并从生产制备、性能优化和机理研究三个方面指出了在纳米添加剂相关研发领域未来可能出现的新热点。在生产制备方面,规模化、工业化将被努力推动;在性能优化方面,实现多功能化纳米粒子、复配增益商用润滑油、匹配特殊材料摩擦副、适应极端苛刻摩擦条件等,都有广阔的探索空间;在机理研究方面,纳米添加剂的降粘机理、无溶剂离子型纳米流体的流动与摩擦学特性机理,也将成为科研人员未来关注的重点。     

氧化石墨烯对锂基润滑脂摩擦学性能的影响

目的 研究氧化石墨烯(GO)作为添加剂对润滑脂摩擦性能的影响.方法 将鳞片石墨利用经典的Hummers氧化法氧化得到GO,并表征了GO,再分别以不同的质量分数(0.1％、0.3％、0.5％、1.0％、1.5％)与润滑脂复配.同时增加了空白润滑脂与石墨粉复配的润滑脂作为对比.利用Optimol SRV型摩擦磨损试验机评价其摩擦学性能.利用非接触三维表面轮廓仪、扫描电子显微镜(SEM)观察磨斑表面和深度.通过特征X射线能谱仪(EDS)和X射线光电子能谱仪(XPS),对磨斑表面的元素化学状态分布进行分析.结果 与空白锂基润滑脂相比,添加了石墨粉的锂基润滑脂在经过钢/钢摩擦副的摩擦后,其摩擦因数均有降低,但随着试验的进行,其摩擦因数均逐渐提高,摩擦副表面出现了润滑失效的现象,而添加GO的锂基润滑脂其摩擦因数迅速降低至0.13左右,降低了35％,且在试验时间内没有出现润滑失效的现象.SEM及三维轮廓图显示,在添加GO的润滑脂润滑后,其钢块磨斑最低,磨痕最浅;EDS显示其润滑后的磨痕有较多的氧元素,说明具有含氧官能团的GO能够牢固地吸附在基体表面,形成润滑层.XPS证实了分别添加有石墨和GO的润滑脂在摩擦试验过程中均与基体发生了摩擦化学反应,由铁的氧化物形成了一层润滑薄膜.结论 GO作为润滑脂添加剂可以有效降低摩擦因数,减少磨损量,延长润滑时间,提高润滑性能.     

新型复杂铝青铜Cu-14Al摩擦磨损特性的研究

对高铝青铜Cu-14Al的铸态组织在干摩擦和油润滑两种状态下，及高铝青铜Cu-14Al热处理前后油润滑下，进行摩擦磨损对比试验。结果表明，高铝青铜Cu-14Al不适合在干摩擦条件下使用，加20^#润滑油后，其他条件不变，摩擦因素由0．526～0．684下降为0．138～0．161，磨损质量损失降为干摩擦下的3．7％左右，对铸态组织在860～900℃固溶处理和560～600℃时效处理后，与铸态时相比，摩擦因素由0．138～0．161下降为0．022～0．038，磨损质量损失下降为铸态油润滑下的40％左右。     

油润滑下不同槽宽网状织构表面润滑特性研究

为了提高油膜承载力、改善润滑效果、优化织构化表面的摩擦学性能，研究不同黏度润滑油下网状织构的润滑性能。设计4种不同凹槽宽度的网状织构，通过测量接触角、油膜承载力以及摩擦因数，得到不同转速、不同黏度润滑油下4种网状织构的油膜承载力以及摩擦因数的变化规律。实验结果表明：在4种织构中，凹槽宽度为0.4 mm的网状织构润滑性能最好，在设定的实验条件下，最大油膜承载力为0.52 N,最小摩擦因数为0.019。此外，接触角测量实验表明凹槽宽度为0.4 mm的网状织构表面疏水性能更好，有比较好的成膜能力，使得织构表面动压承载力有比较大提升，摩擦因数也更小。比较不同黏度润滑油和不同转速下网状织构润滑性能，黏度越大的润滑油，油膜承载力越大，润滑效果更佳。同时，油膜承载力随着转速的增大而增大，在润滑油黏度较高时这种影响更为显著。     

纳米材料与纳米润滑性能的研究

本文从纳米材料的概念、独特特性,论述了纳米润滑添加剂的制备与表面修饰、润滑油中纳米添加剂的摩擦学性能及摩擦机理研究,介绍了纳米润滑添加剂的研究进展,提出了研究纳米润滑添加剂亟待解决的问题.     

内部结构非对称织构对材料表面的润滑性能分析

织构对材料表面的减摩降磨具有积极效果,但内部结构对称织构在摩擦方向和润滑方式上较为单一。为研究内部结构非对称织构对加工润滑特性的影响以及在改善材料表面摩擦性能方面的激励机制,通过研究对称织构和两种内部结构非对称织构的正、反向摩擦行为,对比润滑油在各织构单元体的压力分布、流速和流迹线来分析织构内部结构的对称性对润滑性能的影响。利用飞秒激光以倾斜加工的工艺制备内部结构非对称织构,并进行摩擦磨损试验。结果证明：织构内部结构的对称特征直接影响润滑油的流速和流迹线状态,进而影响油膜的承载力,而流速越大空化效应越剧烈,且流迹线越向涡旋中心集中,惯性效应越强。在内部结构非对称织构正反两个方向的摩擦中,正向摩擦的润滑性能要优于反向摩擦的润滑性能,且无论是正向摩擦还是反向摩擦,织构沟槽呈现直角时的润滑性更加优异,内部结构非对称织构的加工工艺可以增加表面硬度,有利于降低摩擦因数。     

油溶性有机减摩抗磨添加剂的研究进展

随着科学技术的不断进步,摩擦学研究发展迅速,一些新型的润滑领域相继出现,伴随而生一些新型润滑技术和材料,使得机械运行稳定性和寿命逐渐增加。机械运转关键润滑部件（如轴承、齿轮、涡轮等）的稳定性对设备的长效和可靠运行起到了决定性作用,其中,满足润滑部件长效运行的关键技术在于润滑油的品质和优良的润滑稳定性。全配方润滑油中基础油的质量是根本,润滑添加剂对润滑油综合性能具有重要影响,而减摩抗磨添加剂是润滑油中最重要的添加剂。综述了近10年润滑油常用的有机减摩抗磨添加剂的研究进展,根据减摩抗磨添加剂的类别,详细综述了磷系减摩抗磨添加剂、硫系减摩抗磨添加剂、硼系减摩抗磨添加剂、含氮杂环化合物及其衍生物减摩抗磨添加剂、离子液体减摩抗磨添加剂,并对其发展状况和减摩抗磨机理进行了探究。最后对上述几类减摩抗磨添加剂存在的问题进行了简要分析,并对其未来发展趋势进行了展望,对减摩抗磨添加剂的发展方向和面临的问题提出了几点建议和意见。     

润滑材料科学研究的发展趋势

摩擦学(摩擦磨损和润滑学)是与人类日常生活及工农业实践密切相关的科学与技术．主要研究相对运动．相互作用的表面及相关的现象。摩擦损失了世界上一次能源的1／3—1／2，磨损是材料破坏与设备报废的原因之一。润滑则是减少摩擦，降低磨损的主要途径。通过摩擦学研究至少在下述五个方面可以获得效益：节约能源．提高设备和系统的可靠性，节约材料以及提高生产效率和促进新技术的发展。其中润滑材料科学研究的目的是为了了解材料的结构，性能及其在摩擦环境中的变化，总结规律，指导发展新材料、新工艺和正确合理的应用技术。     

缸套内表面网纹对活塞环润滑性能影响研究

以流体润滑为基础,结合Reynolds方程和微凸体模型在考虑润滑油变黏度等因素条件下,建立活塞环-气缸套三维瞬态流体动压润滑模型。采用有限差分法结合MATLAB语言环境编制瞬态流体动压润滑程序并进行仿真计算,研究缸套内表面网纹对活塞环-缸套润滑摩擦性能的影响。结果表明：采用较大综合粗糙度或者交叉型网纹的缸套时,最小油膜厚度值增大、流体摩擦力和摩擦热流量减小,这对于提高润滑性能、减小活塞环与缸套间的摩擦损失有着重要的作用     

新型氮磷添加剂对铜箔轧制摩擦学性能与磨损行为的影响

采用四球摩擦磨损试验机分别考察新型磷系与含氮硼酸酯极压抗磨剂以不同质量分数复配后在铜箔轧制油中的摩擦学特征,利用扫描电子显微镜(SEM)观察磨斑表面形貌,利用能谱分析仪(EDS)分析磨斑表面附着物的组成,并通过冷轧实验研究铜箔轧制摩擦磨损与润滑性能的关系。基于表征润滑性能的最大无卡咬负荷、摩擦因数和磨斑直径3个参数,提出了分析润滑剂摩擦学性能新指标——极压抗磨润滑系数?。结果表明:新型氮磷添加剂在金属表面发生摩擦化学反应形成摩擦化学产物是提高其抗磨减摩性能的根本原因。铜箔与轧辊之间的磨损机制有黏着、犁削和剥离等形式,其中黏着磨损起主导作用;?代替四球测试的结果能较好地解决轧制过程的摩擦磨损问题。     

二硫化钼在机械设备润滑和机械加工中的应用

随着现代机械制造技术的发展,一些“高、精、尖”机械设备也不断诞生,然而这些设备在设计和使用条件要求上越来越苛刻;它对采用润滑油、脂的质量与性能要求也愈来愈高.为了提高“高、精、尖”设备的效率.延长寿命和增强设备的可靠性,减少机器设备的维修工作量和停工损失以及改善环境条件,使用二硫化钼新型团体润滑剂材料是一种行之有效的办法.它可以代替许多设备传统的油、脂润滑材料,改善摩擦副的润滑性能.同时并在解决设备漏油、环境污染、节约油、脂可以收到很大的效果和经济效益.它完全是现代机械     

碳量子点的摩擦学研究进展

机械设备的摩擦和磨损，造成了大量材料和能量消耗。碳量子点（Carbon Quantum Dots,CQDs）是一种新型零维纳米材料，具有独特的物化性质和良好的摩擦学性能，能够提高基础油的润滑性，延长机械设备的使用寿命，逐渐成为润滑领域中绿色、有前途的减摩抗磨材料。首先简要概述制备CQDs的至上而下和至下而上的两大类方法，然后着重介绍了CQDs作为润滑添加剂表面功能化、杂原子掺杂、纳米复合材料制备3种改善摩擦性能的策略，通过梳理CQDs基纳米材料作为减摩抗磨剂添加剂在摩擦学领域的应用实例，发现与其他纳米材料相比，CQDs具有超小的尺寸、表面官能团可调、分散性好、吸附稳定性好、毒性低、环境友好、易合成、成本低等优点，这些独特的性质造就了其优异的减摩抗磨性，证明了CQDs基纳米材料在摩擦学中拥有巨大的应用潜力。之后对CQDs作为润滑油添加剂的滚动轴承效应、形成润滑保护膜、填充修复效应和抛光效应4种润滑机制进行了总结和分析。最后概述了目前CQDs在摩擦学领域一些亟待解决的关键性问题，并展望了CQDs在未来摩擦学领域应用的发展趋势。CQDs在润滑领域的成功应用为具有更好减摩和抗磨性能的下一代碳纳...     

摩擦表面定域润滑研究进展及发展趋势

面向环境保护和资源节约使用的呼声,应用少量润滑剂实现摩擦表面定域可控润滑的研究越来越受到关注。基于润滑剂定域润滑效应,从定域润滑的形成机制、润滑层结构、润滑种类、润滑效果和定域与微观-宏观域关联等角度进行探索研究。概述了近年来国内外关于定域润滑的研究进展,从润滑约束角度概述了外力约束型、空间封闭约束型、表面形貌约束型和表面物化约束型等不同形式的定域润滑,同时对其成因及润滑机理进行了阐述,并对不同约束方式之间的耦合润滑效果研究,得出不同定域因素间会产生影响,且作用效果相似的约束方式之间耦合影响会明显增强。此外,系统性地阐述了定域润滑在数学模型理论研究、实验研究、仿真分析等方面研究的发展概况,并分析了定域润滑在摩擦过程中的润滑效应及其优势与不足。最后分析了目前定域润滑研究中存在的问题和拓展方向,并提出其可在多种影响因素耦合方面重点研究的建议。     

二烷基二硫代磷酸锌的摩擦化学反应机理及其替代品研究现状

二烷基二硫代磷酸锌(Zinc dialkyldithiophosphate,ZDDP)是目前润滑油中功能最全、应用最多的添加剂,因对环境有害致使其用量受到严格限制,深入理解ZDDP的摩擦化学反应机理对于推动润滑油技术发展具有重要意义。首先,介绍了ZDDP的基本性能及应用,商用ZDDP是一种复杂的混合物,每一种组分的类型或比例变化都会影响其使用性能。其次,概述了ZDDP摩擦化学反应机理的研究进展,重点论述了温度、应力(接触应力、剪切应力)、湿度、ZDDP烷基结构、配副材质(金属、非金属)和形貌等因素对ZDDP摩擦化学反应过程及摩擦膜摩擦磨损性能的影响,分析了ZDDP摩擦化学反应的主要驱动因素。此外,从开发不同于ZDDP结构的新型添加剂(纳米粒子、离子液体等)和改进分子结构与ZDDP相似的低或无硫磷添加剂两个方面总结了ZDDP替代品研制的主要成果以及实现工业化应用需要解决的问题。最后,对ZDDP的未来发展方向进行了展望,ZDDP自身结构性能优化、与新材料或新涂层的摩擦兼容性能、与新型添加剂的复配性能以及从微纳尺度深入探究ZDDP摩擦化学反应机理将成为研究人员关注的重点。     

板料拉延中的润滑

论述了板料拉延成形的摩擦、磨损特征和润滑机理，探讨了拉延时润滑油的使用问题，为生产实际中润滑油的选择提供了理论根据和实用参考。     

纳米铜颗粒添加剂粒径对润滑油摩擦性能影响的分子动力学和试验*

在润滑油中添加纳米颗粒可以有效减少摩擦磨损,大多数研究只集中在纳米颗粒的性质对摩擦性能的影响,很少考虑到颗粒粒径与表面粗糙度对摩擦性能的耦合作用。采用分子动力学（MD）模拟和试验的方法研究纳米铜颗粒添加剂粒径对润滑油摩擦性能的影响。建立具有凸峰和凹槽的粗糙壁面边界润滑MD模型,模拟300MPa下两固体壁面相对剪切速度为5 m/s时,5种粒径的纳米Cu颗粒分别在不同粗糙度壁面下的力学性能。定量计算出摩擦表面的应力、磨损量、摩擦力、正压力和摩擦热。同时,采用微纳米划痕仪测量含纳米Cu颗粒润滑油的摩擦因数。结果表明,颗粒的粒径和壁面粗糙度对润滑油的摩擦性能具有耦合作用;在剪切过程中纳米颗粒会填充壁面凹坑、形成保护膜、减少摩擦磨损、提高承载能力和降低壁面摩擦热。当壁面粗糙度较小、处于边界润滑状态时,Cu颗粒添加剂会增大体系的摩擦力;当壁面粗糙度较大、处于混合润滑状态时,Cu颗粒添加剂会减小体系的摩擦力;当颗粒粒径与壁面凹槽深度的比值D/h在1.05～1.12范围内,即颗粒直径略大于凹槽深度时,润滑油的摩擦性能最优,摩擦力和磨损量较小、油膜承载能力最大。分子动力学模拟和试验相结合,建立微纳观结构...     

热轧润滑油中的添加剂及热轧润滑在我国的发展——热轧润滑技术讲座(四)

介绍了热轧润滑油中各种添加剂的成分和功能，以及对其性能的要求，同时分析了热轧润滑在中国的发展前景。     

层状双氢氧化物的制备及其摩擦学性能研究进展*

具有特殊层状结构的双氢氧化物(LDHs)作为润滑添加剂能极大地降低机械系统的摩擦和材料磨损,但在摩擦学领域对该材料的研究还相对较少。概述了 LDHs 的结构、性能和制备方法,并对不同制备方法进行比较和评价,重点综述 LDHs 材料作为油基、脂基以及水基润滑添加剂时的摩擦学行为。相关研究结果表明：LDHs 材料作为油基、脂基以及水基润滑添加剂时可以形成含有金属氧化物的保护膜,该保护膜具有高耐磨性和自润滑能力,可以达到减摩降磨的效果。但是 LDHs 材料作为油基润滑添加剂时,存在尺寸效应以及分散稳定性差的问题,成为制约其广泛应用的关键因素。通常采用表面改性剂来改善 LDHs 材料在润滑油中的分散性,如月桂酸、油酸和油胺等。对于层状双氢氧化物的研究和应用具有参考意义。