机械衰减对锂基润滑脂流变特性的影响

采用万次剪切机对一种锂基润滑脂进行不同剪切次数下的剪切,得到衰减程度不同的锂基润滑脂。采用微牵引力试验机对经过机械衰减的锂基润滑脂进行弹流润滑状态下的摩擦力测试,并计算得到润滑脂的流变特性参数。分析不同温度、不同滚动速度和不同载荷下,衰减程度不同的锂基润滑脂的流变特性。结果表明:锂基润滑脂的剪应力随机械衰减程度的增大而增大,其抗剪切性能随机械衰减程度的增大而下降;锂基润滑脂衰减程度越大,速度增加造成的润滑脂剪应力下降程度越大,载荷增加造成的润滑脂剪应力增大的程度越小,温度升高造成的润滑脂剪应力下降的程度越小,即机械衰减程度越大的锂基脂对温度和载荷变化越不敏感,对速度变化较敏感。     

基础油对复合锂基润滑脂微观形貌及流变行为的影响

以聚α烯烃合成油、中间基矿物油和石蜡基矿物油及其按比例复配为基础油制备的复合锂基润滑脂作为研究对象，考察基础油对复合锂基润滑脂基础理化性能、微观形貌和流变性能的影响以及三者之间的关联性。结果表明：复合锂基脂的微观结构与各种性能之间存在一定的对应关系，以聚α烯烃合成油制备的复合锂基脂皂纤维结构规整度和连续性较差，触变性能和黏温性能优越；以中间基矿物油制备的复合锂基脂皂纤维规整度较高，部分纤维紧密缠绕，结构稳定性较强，黏温性能较差；复配合成油和矿物油制备的复合锂基脂皂纤维细长均匀，规整度高，结构稳定性强，具有较好的胶体稳定性和抗剪切能力。     

复合铝-锂基润滑脂的制备及性能研究

为提高复合铝基润滑脂的综合性能,采用矿物油(KN4010)为基础油,以12-羟基硬脂酸、硬脂酸、苯甲酸、氢氧化锂、异丙醇铝为稠化剂原料,制备一系列复合铝-锂基润滑脂。通过对其滴点、锥入度、钢网分油与摩擦因数等重要参数的表征,研究基础油含量与铝锂比例对复合铝-锂基润滑脂性能的影响。结果表明:铝锂比例为3∶1时制备的复合铝-锂基润滑脂具有较高的滴点、极低的钢网分油量与较低的蒸发损失,同时摩擦因数与磨斑直径均明显低于复合铝基润滑脂。复合铝-锂基润滑脂中Al、Li元素可能在减磨过程中起到共同作用,从而使摩擦因数与磨斑直径均明显低于复合铝基润滑脂。     

影响复合锂基润滑脂微观结构与流变性的关键工艺*

稠化剂结构影响润滑脂的老化过程和使用寿命，而影响稠化剂结构的关键因素是制备工艺。为了研究影响复合锂基脂结构与流变性的关键工艺，对润滑脂生产过程中的各工艺步骤取样，观察其皂纤维结构的形成与演变规律，并研究了冷却阶段和后处理阶段复合锂基润滑脂皂纤维结构和流变性的关系规律。结果表明：复合锂基润滑脂生〖JP2〗产工艺过程中关键的步骤是冷却阶段，在越过相变温度后以1 ℃/min的降温速率缓慢冷却增加分散时间，得到的皂纤维结构更均匀且纤维直径更小，具有均匀大小和稠化剂网络结构的润滑脂具有良好的结构安定性。后处理阶段工艺也会对皂纤维网络结构造成影响，需要选择既能使皂颗粒充分分散又不会严重破坏皂纤维网络结构的适宜的工艺条件范围。     

润滑脂组成对复合锂基润滑脂微观结构影响的研究

使用高分辨SEM观察锂基润滑脂的微观结构,对不同稠化剂、基础油黏度、添加剂对润滑脂的性能影响从微观结构的角度进行解释。结果表明,皂纤维的长度、粗细和缠绕程度形成的三维结构决定了润滑脂的胶体性能。在同等稠化剂含量下(质量分数12%),二组分癸羟型皂纤维三维结构比二组分硼羟型更为致密,三组分水杨酸型没有形成皂纤维结构,但滴点最高;高黏度基础油制备的润滑脂的皂纤维结构较低黏度基础油制备的润滑脂皂纤维结构疏松。在较少的含量情况下,添加剂的加入不影响皂纤维的大小和形状。     

含硅油复合锂基润滑脂的制备及制备条件优化

为改善锂基润滑脂的耐高温性能,以硅油和矿物油为基础油,以12-羟基硬脂酸、己二酸和氢氧化锂为稠化剂的原料,采用一步法制备含硅油耐高温复合锂基润滑脂。通过对其滴点、锥入度、钢网分油等重要参数的表征,研究基础油用量、复合稠化剂比例、皂化温度、皂化时间、最高炼制温度、硅油和矿物油比例等对复合锂基润滑脂性能的影响。结果表明：硅油的加入使得复合锂基润滑脂具有相对较高的滴点、较低的分油量和低蒸发损失,同时适量的硅油还可降低复合锂基润滑脂的摩擦因数。     

基础油对锂基润滑脂流变性的影响

为考察基础油对锂基润滑脂流变性的影响,在稳态剪切流和小幅振荡剪切流下研究不同黏度基础油制备的锂基润滑脂的流变参数。通过分析触变性、屈服应力,表观黏度、储存模量和应变幅度等流变参数,探讨基础油黏度对流变性的影响。结果表明:基础油的黏度越小,锂基润滑脂的黏弹性表现更加显著,破坏其结构所需要的能量越大,其结构更加稳定。     

基于硅油的复合锂基润滑脂的构效关系研究

对甲基硅油、乙基硅油、甲基苯基硅油与长链烷基改性硅油4种合成油的理化性质进行分析,将其制备成复合锂基润滑脂并对微观结构进行表征。结果表明:4种硅油都能够用于复合锂基润滑脂的合成,乙基硅油的理化性能最优;通过FTIR与SEM判断造成不同产品性能差异的主要因素是基础油分子侧链的空间位阻限制了皂纤维三维网状结构的形成。     

基础油对膨润土润滑脂流变性能的影响研究

选用5种基础油和季铵盐改性的膨润土制备膨润土润滑脂,通过流变仪对润滑脂进行动态和稳态流变试验,考察基础油对润滑脂触变性、模量等流变性能的影响。试验表明,基础油黏度越大,膨润土润滑脂凝胶体系越稳定;黏度相近的基础油中,环烷基油所制润滑脂的结构强度较石蜡基油的更强。温度对膨润土润滑脂流变性能影响较大,低温时,润滑脂触变环面积、屈服点和流动点储存模量均大于高温时的值,故润滑脂弹性势能低温时较高温时大,随着温度的升高,更容易转变为流动体系。     

一种耐轴承腐蚀和磨损的复合锂基润滑脂的研制

研究不同类型极压抗磨剂、抗氧剂和防锈剂等对复合锂基润滑脂性能的影响,并复配一种多功能复合添加剂制备出复合锂基润滑脂。所研制复合锂基润滑脂的梯姆肯值为266 N、高温下氧化诱导期为761 min、滴点大于330℃,且通过了FE 8轴承磨损和EMCOR轴承腐蚀台架的检测。研究结果表明:所研制的复合锂基脂具有优异的极压抗磨、高温抗氧及耐轴承腐蚀和磨损等性能,应用效果良好。     

增黏剂对锂基润滑脂流变性能的影响

制备含有不同种类增黏剂的锂基润滑脂,测试润滑脂的锥入度和相似黏度;采用流变仪通过剪率控制下的稳态流变试验和应变控制下的动态流变试验,研究增黏剂种类对锂基润滑脂流变性的影响。结果发现,加入增黏剂后,锂基脂的弹性模量减小,形变增大,即弹性特征相对减弱,黏性特征相对增强,从而润滑脂更易变形,不易流动,产生的形变更易恢复;在本研究试验条件下,不同增黏剂对基础脂流变性的影响程度不同,聚甲基丙烯酸酯的影响最为显著,小分子量的乙丙共聚物的影响最小。     

一种中低速轴承润滑脂的拖动特性及其模型研究

利用自行设计的润滑剂弹流拖动力试验台,模拟轴承实际工况对一种复合磺酸钙基脂进行拖动力测试以及拖动曲线的分析,利用传统的Teaarwerk-Jonson(T-J)弹塑性模型和一种四参数指数模型对试验数据进行拟合和回归分析,讨论适用于该复合磺酸钙基脂的拖动特性预测模型。结果表明:该润滑脂在中低速、重轻载下具有优良的润滑特性,其拖动系数随载荷的增大而变大,随滚动速度的增大而减小,拖动曲线的线性区斜率在高速时基本一致;在工况载荷较大时,T-J模型拟合结果存在较大误差,说明其不适合拟合存在明显热效应的拖动曲线;四参数指数模型对整体实验数据的拟合精度较高,可以用来研究这种润滑脂的拖动特性。     

二维晶体Ti2C的制备及对锂基润滑脂摩擦学性能影响

采用氟化铵和盐酸溶液刻蚀Ti2AlC制备二维晶体Ti2C,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(FESEM)对其物相和结构形貌进行表征。结果表明,Ti2AlC被氟化铵和盐酸溶液完全刻蚀得到纯度较高的Ti2C二维晶体。利用四球摩擦试验机考察Ti2C作为锂基润滑脂添加剂的摩擦学性能,并利用扫描电子显微镜（FESEM）和能谱分析仪（EDS）对钢球磨斑进行表面分析。结果表明,二维晶体Ti2C作为润滑添加剂可明显提高锂基脂的减摩抗磨性能,并在Ti2C质量分数为01%~025%时具有较好的减摩性,在质量分数为025%时具有较好的抗磨性;在摩擦过程中润滑脂中的Ti2C沉积在摩擦副表面,形成具有优异摩擦学性能的润滑保护膜。     

基于流变特性的润滑脂胶体分散体系性能评价

提出一种基于流变特性测试的润滑脂胶体分散体系性能评价方法,可实现润滑脂静态缠结、动态结构强度和结构恢复的系统评价。该方法综合采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)和旋转流变仪的黏弹性测试实验探究润滑脂皂纤维结构及其缠结形态变化规律;采用旋转流变仪连续剪切模式下的控制应力实验考察润滑脂胶体分散体系结构强度;借助旋转流变仪振荡模式下的控制应力实验探究润滑脂结构恢复性能。通过对静态热处理后润滑脂样品性能评价的检验,验证了该方法能够较全面反映润滑脂胶体分散体系的性能变化情况。     

基于变温下测试板对润滑脂流变测试的影响

为研究流变仪测试板对润滑脂流变性测试结果的影响,采用旋转流变仪测量在不同温度下采用不同直径、表面粗糙度和类型(平板和锥板)的测试板时某润滑脂的流变性能,分析其流变性能变化规律。结果表明:润滑脂流变特性测试过程中存在壁滑移现象,温度越高壁滑移现象越明显;测试板的选择对润滑脂流变性能测试误差有较大的影响,选用小半径粗糙的测试板可以有效减轻壁滑移效应对测试结果的影响,同时也需要关注温度变化对壁滑移效应的影响。     

纳米二氧化硅对锂基润滑脂摩擦学性能的影响

利用溶胶-凝胶法,以正硅酸乙酯为原料制备了纳米二氧化硅微粒,通过透射电子显微镜对其结构进行了表征,利用四球摩擦磨损试验机测定了添加不同含量纳米二氧化硅锂基润滑脂摩擦学性能,采用扫描电子显微镜观察磨损表面形貌。结果表明:制备的纳米二氧化硅是粒径为60 nm左右的球形微粒,具有很高的表面能和表面活性;纳米二氧化硅作为锂基润滑脂添加剂能够提高最大无卡咬负荷和烧结负荷,降低摩擦因数,添加量为2.0%(质量分数)时的润滑剂性能最好,相对应的钢球磨斑直径最小,摩擦因数最低。     

静态热老化对润滑脂皂纤维缠结及恢复性能的影响

采用静态热老化方法模拟锂基润滑脂承在极限使用温度(150℃)下的热老化行为,利用流变学手段探究老化时间对润滑脂皂纤维缠结程度、剪切性能以及结构恢复性能的影响规律。研究结果表明:润滑脂在极限工作温度下热老化后,皂纤维缠结程度出现了先减小后增加的趋势,连续剪切下的表观黏度展现出相似的规律;相较于新润滑脂样品,热老化后的润滑脂样品出现了硬化,使得润滑脂样品的恢复性能逐渐变差。     

极压抗磨添加剂在复合锂基润滑脂中作用的研究

将3种极压抗磨添加剂(T304、T321和T404)分别加入到4种不同组分的复合锂基润滑脂中,考察其对润滑脂性能的影响。研究发现,加入不同的添加剂后润滑脂的油膜强度增加,锥入度增大,滴点降低;在添加同样剂量的情况下,T304和T321对复合锂基润滑脂的油膜强度影响较大;T321和T404对复合锂基润滑脂的锥入度影响较大;T304和T321对复合锂基润滑脂的滴点影响较大。并对其作用机制进行了分析,认为是由于极压抗磨添加剂分子中带负电性的双键和带正诱导效应及空间位阻效应的支链共同作用的结果。     

扣除壁滑移的润滑脂流变特性检测研究

为了检测扣除壁滑移的润滑脂流变特性及去除粘弹性、触变性等对流变特性测试的影响，研究开发了适宜壁滑移研究的高精度管流流变检测系统，并制定了合理的测试步骤和方法。文中阐述了系统的测试原理、系统组成和测试方法，研究了测试过程中除壁滑移外的影响测试的因素。通过在不同管径中的试验，验证了壁滑移速度和扣除壁滑移后真实流变模型不随管径变化的流变特性。该测试系统既可以测得润滑脂含壁滑移的流变参数，也能为润滑脂集中润滑泵送系统的设计提供测试依据。