含纳米CuO锂基润滑脂摩擦学性能研究

为改善锂基润滑脂摩擦学性能,制备不同添加量纳米CuO改性的锂基润滑脂。采用3H-2000PS2比表面及微孔分析仪对纳米CuO粒子进行表征,采用四球摩擦磨损试验机分析纳米CuO添加量对锂基润滑脂摩擦学性能的影响,采用扫描电镜(SEM)和三维形貌分析仪分析试验后钢球磨痕形貌。结果表明:纳米CuO质量分数为0.60%时锂基润滑脂具有最佳的抗磨减摩效果,摩擦因数和磨斑直径较基础脂分别降低24%和12%;一定添加量下,纳米CuO对磨损表面具有修复作用,含质量分数0.60%纳米氧化铜的润滑脂润滑时,磨损表面具有较低的表面粗糙度和较少的犁沟,表现出最佳的抗磨性能。     

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。     

外加电磁场对金属材料摩擦副摩擦学性能影响的研究进展

外加电磁场是改善摩擦副摩擦学性能的途径之一。从外加电磁场对位错运动的促进、接触表面氧化的增强和磨屑的细化氧化3个方面,综述了电磁场对金属材料摩擦副摩擦学性能改善的机理,介绍了外加电磁场类型、磁场强度、磁场施加方向、磁场频率以及摩擦副材料的磁导率大小及差异、外加磁性颗粒尺度对摩擦副摩擦磨损的影响,指出了未来电磁场抗磨减摩的研究方向。     

含超细SiO_2/MoS_2粉锂基润滑脂摩擦学性能研究

采用四球摩擦磨损试验机研究了纳米SiO_2及超细MoS_2的粒径、添加量和载荷对2~#锂基脂摩擦学性能的影响,并研究了2种超细粉复配比例和载荷对2~#锂基脂摩擦学性能的影响。结果表明:单一纳米SiO_2和超细MoS_2的加入均能明显减小润滑脂的摩擦因数和钢球磨斑直径,纳米SiO_2和超细MoS_2的复配有助于进一步改善含超细粉锂基脂的摩擦学性能。当纳米SiO_2与MoS_2质量比为2∶8,总加入质量分数为2.0%时,润滑脂的摩擦因数和钢球磨斑直径较基础脂分别减小了77.1%和46.42%。利用SEM和EDS分析磨斑表面形貌及元素组成,初步探讨了含超细复合粉润滑脂的抗磨减摩机理。SEM和EDS分析表明:纳米SiO_2在摩擦过程中主要作用是填补磨痕沟壑,而超细MoS_2除填补沟壑外还对摩擦副表面有抛光研磨和形成减摩膜的作用,2种超细粉的协同使润滑脂具有自修复和抗磨、减摩作用。     

无机盐阴离子对果胶水基润滑液减摩性能的影响

利用微摩擦磨损试验机评价果胶作为水基润滑添加剂的摩擦学性能,采用扫描电子显微镜分析磨痕表面形貌,并采用能量色散光谱仪分析摩擦磨损机制。同时还考察工业用水中存在的阴离子对含果胶水基润滑液摩擦学性能的影响。结果表明:在去离子水中加入少量的果胶就可显著改善水的摩擦学性能,并且随着果胶添加量的增大,减摩性能得到进一步提高,这主要是由于果胶在表面吸附形成的润滑膜起到良好的减摩效果;不同阴离子对果胶的摩擦学性能具有不同的影响,其影响的实质是盐析作用和吸附作用。     

电磁场对含不同二烷基二硫代磷酸锌150SN基础油润滑性能的影响

采用改进后的四球摩擦磨损试验机,研究了电磁场对含丁辛基二硫代磷酸锌盐(T202)和含双辛基二硫代磷酸锌盐(T203)的150SN基础油润滑性能的影响,结合扫描电子显微镜和X射线光电子能谱仪的分析结果,初步探讨了电磁场的作用机理。结果表明:在有、无电磁场的作用下,T202和T203添加剂都能增强基础油的润滑性能,其最佳的质量分数分别为1.0%~1.5%和1.5%~2.0%;在电磁场作用下,两种含二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)基础油中钢球的磨斑直径均比无电磁场时的小,且磨斑表面的犁沟较浅,擦伤程度较轻微;电磁场通过促进钢球表面摩擦化学反应膜的生成和摩擦副表面的改性(Zn-Fe合金的生成),提高了两种含ZDDP基础油的润滑性能。     

钛基脂皂分子结构对其摩擦学性能的影响

采用实验室制脂釜制备出苯甲酸和癸二酸组分钛基脂,考察钛基脂的摩擦磨损性能及承载能力,分析皂分子结构和钛基脂摩擦学性能的关系。利用扫描电子显微镜(SEM)观察钢球的磨斑表面形貌,并用X射线光电子能谱(XPS)分析钢球磨斑表面元素含量,利用红外光谱分析表征钛基脂皂分子结构。结果表明:钛基脂摩擦学性能主要取决于钛基脂皂分子结构;含苯环结构苯甲酸组分钛基脂的抗磨特性优于癸二酸组分钛基脂,而他们的减摩特性和极压性能相同;2种钛基脂润滑下钢球主要的摩擦特征为黏着磨损。含苯环结构的苯甲酸组分钛基脂具有较好抗磨性能主要原因为在摩擦表面上生成了较厚含钛元素的化学沉积膜。     

含氯极压添加剂在菜子油中的摩擦学性能研究

利用四球磨损试验机考察了以氯化石蜡作为菜子油极压添加剂时的摩擦学性能，通过测定在不同氯化石蜡含量下的最大无卡咬负荷（PR）和不同条件下的磨斑直径，分析和研究了载荷、摩擦时间、添加剂含量对菜子油摩擦学性能的影响。试验结果表明：以氯化石蜡作为添加剂时能改善菜子油的承载能力和耐磨性能，但在高载荷时对提高承载能力的效果不明显，试验还表明氯化石蜡的使用并非含量越高越好。     

复合填充改性聚酰亚胺润滑材料的摩擦学性能研究

采用M-2000 型摩擦磨损试验机考察纳米碳酸钙和石墨复合填充聚酰亚胺(PI) 润滑材料在不同速度和载荷下与GCr15 轴承钢对摩时的摩擦磨损性能,并利用扫描电子显微镜分析PI 材料及其对偶件磨损表面形貌。结果表明,单独填充纳米CaCO3时,聚酰亚胺摩擦因数轻微减小,体积磨损率显著增大,而单独填充石墨后,聚酰亚胺摩擦学性能有显著的改善;纳米CaCO3和石墨复合填充后,二者存在协同效应,减摩抗磨能力显著提高;PI材料的摩擦学性能与对偶钢环表面转移膜的性质紧密相关,纳米CaCO3能显著增强转移膜与对偶件的结合强度。     

复合填充改性聚酰亚胺润滑材料的摩擦学性能

采用M-2000型摩擦磨损试验机考察纳米碳酸钙和石墨复合填充聚酰亚胺(PI)润滑材料在不同速度和载荷下与GCr15轴承钢对摩时的摩擦磨损性能,并利用扫描电子显微镜分析PI材料及其对偶件磨损表面形貌。结果表明,单独填充纳米CaCO_3时,聚酰亚胺摩擦因数轻微减小,体积磨损率显著增大,而单独填充石墨后,聚酰亚胺摩擦学性能有显著的改善;纳米CaCO_3和石墨复合填充后,二者存在协同效应,减摩抗磨能力显著提高;PI材料的摩擦学性能与对偶钢环表面转移膜的性质紧密相关,纳米CaCO_3能显著增强转移膜与对偶件的结合强度。     

超分散稳定纳米硫化锌油样的摩擦学综合评价及作用机制研究

应用非水原位构筑方法获得了超分散稳定的纳米ZnS油样,利用四球摩擦试验机、环块试验机对其抗磨减摩性能、极压性能进行了评价,用扫描电子显微镜(SEM)及X射线光电子能谱(XPS)表征了磨斑表面.依据表面分析结果,对膜的形成过程进行了解释.结果表明:超分散稳定纳米ZnS的存在,能改善油品的抗磨减摩性能和极压性能.但就抗磨减摩性能而言,环块试验评价结果好于四球试验评价结果.磨损表面分析表明,摩擦磨损过程中发生了摩擦化学反应,生成了富含硫化物、氧化物和硫酸盐的沉积膜或化学转化膜,从而在一定程度上改善了摩擦学性能.     

二聚酸盐的合成及在水性基础液中的摩擦学及防腐防锈性能

采用二聚脂肪酸和二乙醇胺合成一种二聚酸二乙醇胺盐,在四球摩擦磨损试验机上考察其在水性基础液中的摩擦学性能,用 X 射线光电子能谱仪（XPS）分析试验后钢球磨斑表面典型元素的化学状态。结果表明：该添加剂在水性基础液中具有优良的承载能力和抗磨减摩性能以及良好的液相防锈和抑制铜片腐蚀的性能;在摩擦过程中,磨斑表面形成了含氮的吸附膜和含 Fe2 O3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。     

硼酸酯与含硫、磷、氯添加剂的减摩抗磨复合作用

用混料试验设计方法 ,研究了硼酸酯、氯化石蜡和二烷基二硫代磷酸锌 (ZDDP)的相互作用机理。混料试验结果认为 ,在极压性能方面 ,润滑油中的氯化石蜡含量影响与硼酸酯的复配效果。当氯化石蜡含量较少时 ,硼酸酯在摩擦表面优先形成沉积膜而屏蔽了氯化石蜡的表面成膜 ,表现为“对抗效应” ;当氯化石蜡含量 >7.5 % ,硼酸酯的减摩作用缓和了氯化铁膜的磨损 ,从而有利于氯化石蜡极压能力的提高 ,表现为“协同效应”。在抗磨性能方面 ,ZDDP与硼酸酯互相竞争金属摩擦表面 ,因而ZDDP与硼酸酯的复配可改善含硼油的抗磨性 ,但削弱了硼酸酯的减摩作用。在减摩性能方面 ,硼酸酯与氯化石蜡复合 ,表现为“对抗效应” ,但在一定配比下的三元添加剂复合(硼酸酯 0 .3%～ 2 .8% ,氯化石蜡 0 .8%～ 7.5 %和ZDDP 2 .1%～ 4.8% ) ,则有良好的“协同效应     

有机硫化酯润滑油添加剂的制备及性能研究

在催化剂作用下,合成一种含有二丁基二硫代氨基结构的有机硫化酯润滑油添加剂(CNSB)。利用四球摩擦磨损试验机考察CNSB在100 N基础油中的摩擦学性能,采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分别分析磨损表面形貌和磨斑表面元素组成。结果表明:合成的CNSB作为润滑油添加剂具有较好的极压减摩性能,并明显优于同等条件下的二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)。SEM和EDS表明,在摩擦过程中CNSB会发生分解并在摩擦副表面发生化学反应,生成一层由有机硫化物、硼的氧化物等组成的致密保护膜,从而有效减轻钢球摩擦副表面的擦伤和磨损,且CNSB中的B元素也与S元素发生了协同作用,在一定程度上起到了抗磨减摩作用。     

含丁辛基二硫代磷酸锌润滑油在磁场中的摩擦学性能

为研究磁场对含丁辛基二硫代磷酸锌(T202)润滑油摩擦学性能的影响,用改进后的四球摩擦磨损试验机考察有无磁场条件下T202在150SN基础油中的摩擦磨损性能,用扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)对比分析试件磨斑表面形貌及其典型元素的化学状态,并初步探讨摩擦机制。摩擦学性能测试结果表明,磁场条件下测得的摩擦因数和磨斑直径均比无磁场时小;XPS分析表明,含T202润滑油润滑时磨痕表面发生了复杂的摩擦化学反应,磁场有利于T202中S、O、P、Zn元素与金属表面的结合,促进了金属表面化学反应膜的生成和对金属表面的改性而起到润滑增效的作用。     

含硫润滑油添加剂的制备及性能研究

在催化剂作用下,合成一种含有二丁基二硫代氨基结构的有机硫化酯润滑油添加剂（CNSB）。利用四球摩擦磨损试验机考察CNSB在100 N基础油中的摩擦学性能,采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分别分析磨损表面形貌和磨斑表面元素组成。结果表明：合成的CNSB作为润滑油添加剂具有较好的极压减摩性能,并明显优于同等条件下的二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP）。SEM和EDS表明,在摩擦过程中CNSB会发生分解并在摩擦副表面发生化学反应,生成一层由有机硫化物、硼的氧化物等组成的致密保护膜,从而有效减轻钢球摩擦副表面的擦伤和磨损,且CNSB中的B元素也与S元素发生了协同作用,在一定程度上起到了抗磨减摩作用。     

含氮杂环硼酸酯的合成及其摩擦学性能

通过分子设计,合成了含氮杂环硼酸酯,利用红外光谱确定了目标产物的分子结构.通过四球摩擦磨损试验机考察了含氮杂环硼酸酯作为润滑油添加剂在液体石蜡中的摩擦学性能,并采用场发射扫描电子显微镜观察分析了钢球磨斑表面形貌.结果表明:含氮杂环硼酸酯在液体石蜡中的添加量为1.0 % 时,最大无卡咬负荷为744.8 N,较纯液体石蜡增加了90.0 %,摩擦因数和磨斑直径分别为0.035和0.39 mm,分别降低了60.2 %和40.0 % .含氮杂环硼酸酯作为液体石蜡的减摩抗磨添加剂改善了摩擦副表面的擦伤程度,减轻了钢球表面磨损.     

超声振动对不同黏度润滑油摩擦学性能的影响

研究GCr15/45#钢摩擦副在4种不同黏度的润滑油润滑时,有和无超声振动下的摩擦磨损性能,采用扫描电子显微镜分析磨痕表面形貌,探讨在不同黏度润滑油作用下,超声振动对润滑油摩擦学性能的影响机制。结果表明:超声振动对不同黏度润滑油摩擦学性能的影响是不同的;超声振动可以提高低黏度润滑油润滑的减摩抗磨性能,如在6#白油润滑时施加超声振动后,摩擦副间的摩擦因数和磨损体积分别减小了13.6%和17.5%;高黏度润滑油润滑时,超声振动会加剧摩擦副的摩擦磨损,如在150BS润滑时施加超声振动后,摩擦副间的摩擦因数和磨损体积分别增加了10.4%和50%。     

基于菜籽油的水包油型乳液的稳定性和摩擦学性能研究

以绿色环保的菜籽油为基础油,加入2种不同的表面活性剂(OP-10和SDBS)进行复配制备得到2种乳化基础液,并考察制备工艺对乳液稳定性的影响;在乳化基础液中添加2种含硫磷酸酯的添加剂和T321,对其摩擦学性能进行研究,并利用SEM对磨损钢球表面形貌特征进行分析,探讨其摩擦磨损机制。结果表明:室温下,制备乳化基础液的最佳工艺:剪切速率为15 000 r/min,乳化时间为10 min,OP-10与SDBS复配比例为1∶2,菜籽油的质量分数为8%;加入添加剂后的乳液具有较好的抗磨和减摩性能,能有效减少磨损,这是因为在摩擦过程中,含硫磷酸酯的添加剂和T321在钢球表面生成了含N、S、P等活性元素的边界润滑吸附油膜,有效地降低了磨斑直径,减小了摩擦因数,从而改善了摩擦学性能。     

双羟基硬脂酸在蓖麻油中的润滑性能的研究

利用四球摩擦磨损试验机考察了所合成的双羟基硬脂酸在蓖麻油中的摩擦学性能．并用扫描电子显微镜观察分析了磨斑表面的形貌。结果表明：双羟基硬脂酸添加剂可以显著改善蓖麻油的抗磨减摩性能和极压性能;含上述添加剂的蓖麻油在摩擦过程中发生了化学吸附反应,在摩擦表面形成了含双羟基硬脂酸的吸附膜．从而改善了蓖麻油的摩擦学性能。