纳米铜粉作为润滑油添加剂的性能研究

利用MMW-1型和MS-800型试验机,研究了纳米铜粉添加剂对润滑油摩擦学性能和承载能力的影响.结果表明润滑油中添加纳米铜粉可以降低摩擦,减少磨损,并可提高润滑油的承载能力.添加纳米铜粉的润滑油更能适应高速重载和瞬时失油等恶劣工况.     

分散介质对铜纳米粒子润滑油添加剂摩擦学性能的影响

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铜纳米粒子,并将其作为添加剂分散在含有聚丁二酰亚胺、石油磺酸钙或三烷基氯化铵的５００ＳＮ基础油中,     

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。     

纳米二氧化铈润滑油添加剂的摩擦学特性

用适当的表面活性剂对纳米二氧化铈粒子进行表面改性处理,采用透射电镜(TEM)和X-射线衍射法(XRD)观察与测量纳米二氧化铈粒子的形貌、结构和平均直径。将改性后的纳米二氧化铈粒子作为润滑油添加剂,采用四球摩擦磨损试验机测定添加纳米二氧化铈粒子的润滑油的摩擦学性能。利用扫描电镜(SEM)观察磨斑表面形貌以及纳米二氧化铈粒子在摩擦表面的形态等,并探讨了纳米二氧化铈粒子具有优良摩擦学性能的机制。结果表明,经表面改性的纳米二氧化铈在润滑油中具有良好的分散、稳定性;纳米二氧化铈粒子的添加量为0.6%(质量分数)左右时,润滑油在室温与较高温度下均具有优良的减摩、抗磨作用。     

用硅烷偶联剂修饰的纳米Fe3O4粒子作为润滑油添加剂的摩擦学性能研究

利用化学共沉淀法制备了平均粒径为59nm、采用硅烷偶联剂表面修饰的纳米Fe3O4粒子,并对其作为润滑油添加剂的摩擦学性能进行了研究。试验结果表明,添加硅烷偶联剂修饰的纳米Fe3O4粒子的润滑油表现出较好的抗磨减摩效果,能有效提高润滑油的抗磨减摩性能以及承载能力,当纳米Fe3O4的质量分数在1‰~3‰时产生的抗磨减摩效果较好。与空白20#润滑油相比,添加质量分数3‰纳米Fe3O4粒子的润滑油的摩擦因数平均降低了8%,磨损量不仅没有增加,反而出现了负磨损现象,且添加纳米Fe3O4粒子的润滑油摩擦磨损后的磨痕较浅。     

膨胀石墨的表面改性及作为润滑油添加剂的摩擦学性能

用超声波对蠕虫石墨进行处理得到蠕虫石墨和纳米石墨薄片混合体的膨胀石墨润滑油添加剂,并利用氰基丙烯酸乙酯进行原位改性。用X射线衍射（XRD）、红外光谱（FT-IR）和热分析（TGA-DSC）等仪器分析了添加剂的组成和结构,表明制备的膨胀石墨润滑油添加剂保持了天然石墨的晶体结构,其表面聚合有聚氰基丙烯酸乙酯的有机层,添加入基础油中其层间吸附有大量基础油。利用四球机考察了添加剂在AN10全损耗系统用油中的摩擦磨损性能,表明膨胀石墨润滑油添加剂能提高润滑油的抗磨性能及承载能力,并能降低摩擦因数,其最佳用量约为0.2%。     

蛇纹石和油酸作为润滑油添加剂的减摩抗磨性能

利用高能球磨机制备平均粒径约1 μm的蛇纹石超细粉体,并将其与油酸按质量比2∶1混合分散到PAO10基础油中,利用四球试验机探究其作为润滑油添加剂的减摩抗磨性能,利用白光干涉仪分析磨斑表面三维形貌,并用EDAX对磨斑表面元素进行分析。结果表明：蛇纹石与油酸混合加入基础油中具有更好的减摩抗磨效果;蛇纹石粉体与油酸混合后能够在摩擦副表面形成含有Si、Mg元素的修复膜,而单一的蛇纹石粉体在摩擦过程中不能成膜,这是因为,油酸作为分散剂能够吸附摩擦过程中产生的金属磨粒并使其分散到润滑油里,减少磨粒对摩擦表面造成的磨粒磨损;油酸有机修饰层吸附到蛇纹石颗粒表面,改善了蛇纹石颗粒在基础油中的分散性。     

纳米Sn粒子的制备及其作润滑油添加剂的摩擦学性能研究

用化学还原法制备了表面经油酸修饰的纳米Sn粒子,并在透射电镜(TEM)下观测到所制备的纳米Sn粒子呈球形、平均粒径为20 nm。在MSR-10D四球摩擦磨损试验机上考察了纳米Sn粒子作为CF-4 15W/40润滑油添加剂的摩擦学性能,并在扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)上对钢球磨斑表面进行了形貌观测和表层成分分析。试验结果表明,纳米Sn粒子作为润滑油添加剂具有一定的减摩性能和较好的抗磨性能,当所添加的体积分数仅为0.1%时,添加纳米Sn粒子润滑油的摩擦力比基础油降低了16.64%,其磨斑直径比基础油减小了38.4%。分析认为,纳米Sn粒子通过隔离摩擦表面而改善了润滑油的减摩抗磨性能。     

一种纳米氟硼酸盐润滑油添加剂的制备及其摩擦学性能

采用机械化学法制备出经偶联剂表面修饰的氟硼酸盐纳米微粒。借助TEM、XRD对表面修饰纳米氟硼酸盐微粒进行了表征,并利用四球摩擦试验机对其用作润滑油添加剂的摩擦学性能进行了评价,试验条件为载荷100~700N,转速1200r/min,时间10min。结果表明所制备的表面修饰氟硼酸盐微粒平均粒径小于100nm,且分散性好;以其作为聚α-烯烃合成油添加剂,当添加量为0.9%(质量分数)时,在载荷300N下,可降低摩擦因数18%,减小磨斑直径19%,且具有良好的极压抗磨性能。     

纳米二硫化钼作为润滑油添加剂的摩擦学性能研究

研究纳米二硫化钼作为润滑油添加剂的摩擦学性能。以不同的表面活性剂和不同的超声波分散时间制备纳米二硫化钼润滑油,考察表面活性剂和超声波分散时间对纳米二硫化钼分散稳定性的影响。采用四球机和描电镜考察纳米二硫化钼在润滑油中的摩擦学性能。结果表明,2%油酸表面活性剂和超声波分散30 min可有效提高纳米二硫化钼在润滑油中的分散稳定性,纳米二硫化钼在润滑油中具有良好的抗磨性能、减摩性能,特别是0.01%二硫化钼在润滑油中的抗磨性能和高负荷下的减磨性能更为突出。     

纳米ZnS粒子作为润滑油添加剂摩擦学性能研究

采用均匀沉淀法制备了硬脂酸修饰的纳米ZnS粒子,用四球摩擦磨损试验机考察了其作为润滑油添加剂的摩擦学性能,并用扫描电子显微镜和X射线光电子能谱仪对磨斑进行了表面分析.结果表明:在一定添加量范围内,硬脂酸修饰的纳米ZnS粒子可明显改善基础油的摩擦学性能;在摩擦过程中,纳米ZnS粒子在摩擦表面的沉积和通过摩擦化学反应生成的化学反应膜,显著提高了基础油的抗磨减摩性能.     

复合纳米粒子作为润滑油添加剂的摩擦学性能

研究了复合纳米粒子作为添加剂对润滑油摩擦学性能的影响.将改性纳米CaCO3和纳米Zn按一定质量分数进行复配后,加入到液体石蜡中,采用摩擦磨损试验机考察了其摩擦学性能;并采用正交试验方法分析了2种纳米粒子的最佳配比和最佳添加量.结果表明,复合纳米粒子综合了CaCO3和Zn 2种纳米粒子的性能,作为润滑油添加剂,比单一的纳米CaCO3和纳米Zn添加剂有更好的抗磨减摩性能;在本文试验条件下,纳米CaCO3和纳米Zn的质量比为1∶1,总质量分数为0.6%时,配制的润滑油具有更好的抗磨减摩性能.     

纳米WS2作为润滑油添加剂的分散稳定性及摩擦学性能

将纳米二硫化钨微粒作为低温切削油CTY-B的添加剂,制备不同质量分数的纳米二硫化钨油样,考察Span-80、十二烷基苯磺酸钠及聚乙二醇6000作为表面活性剂对油样分散稳性能的影响,采用HRS-2M型高速往复摩擦试验机研究纳米二硫化钨对低温切削油CTY-B摩擦学性能的影响,使用扫描电子显微镜观察磨损表面的形貌,利用能谱仪测定磨损表层的元素含量,并对润滑机制进行分析。试验结果显示:Span-80作为表面活性剂对纳米二硫化钨的分散效果最优;纳米二硫化钨能够有效提升低温切削油CTY-B的摩擦学性能,当添加的质量分数为2%时,摩擦因数以及磨痕宽度相比基础油润滑条件下分别降低了24. 8%和16. 4%;在摩擦过程中纳米二硫化钨易沉积在磨损表面的低凹处,形成一层不连续的保护薄膜,从而降低接触面的损伤并起到一定的修复作用。     

纳米陶瓷添加剂在润滑油中的摩擦学性能研究

采用摩擦磨损试验机考察了纳米陶瓷添加剂的抗磨和极压性能,利用扫描式电子显微镜观察磨损表面的形貌,对它的摩擦学性能进行了研究.结果表明:当润滑油中含有少量纳米陶瓷粒子时,就能大幅度提高润滑油的抗磨和极压性能,其最佳含量为3%,与ZDDP进行对比的试验显示,在低负荷长时间磨擦性能方面ZDDP远不如纳米陶瓷添加剂,含有纳米陶瓷添加剂的润滑油在低负荷长时间摩擦过程中,主要发生的是疲劳磨损和擦伤.     

纳米粒子作润滑油添加剂的研究与展望

纳米粒子作润滑油添加剂表现出极好的摩擦学性能。本文综述了各种类型纳米闰子作润滑油添加剂的摩擦学性能和机理，总结了纳米粒子作润滑油添加剂的特点，并提出了需要进一步研究的方向。     

纳米CaCO3、Cu混合物润滑油添加剂的摩擦学性能

采用纳米碳酸钙、纳米铜粒子混合物作为润滑油添加剂,利用四球摩擦磨损试验机考察了含纳米碳酸钙、纳米铜粒子添加剂的润滑油的摩擦学性能;用扫描电子显微镜（SEM）考察了磨痕表面的形貌;用原子力显微镜和扫描电子显微镜（SEM）观察分析了在磨损表面纳米粒子的形态与分布。研究结果表明,纳米碳酸钙、纳米铜的混合粒子的总添加量为0.6％,质量比为1：1时,润滑油具有最佳的摩擦学性能;润滑油中纳米碳酸钙、纳米铜混合物粒子添加剂的优良摩擦学性能与纳米粒子在表面存在形态相关。     

蛇纹石粉体的水热合成及其摩擦学性能

以MgO和SiO 2为原料,通过高温水热法合成表面修饰的蛇纹石粉体,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和红外光谱仪表征粉体的物相组成、微观形貌和表面结构.将表面修饰的蛇纹石粉体稳定地分散在46#机械油中,利用MRS 10A四球摩擦磨损试验机考察其摩擦学性能.结果表明:合成粉体粒径为1~3μm,表面被有机物化学修饰;机械油中添加蛇纹石粉体后极压性能和抗磨性能显著提高,摩擦因数在添加量为1%和2%时分别降低10.49%和5.16%;蛇纹石粉体的抗磨和自修复作用对抑制摩擦副磨损加剧作用显著.     

纳米Fe3O4粒子粒径对其作润滑油添加剂摩擦学性能的影响

采用化学共沉淀法和沉淀氧化法分别制备了粒径为10 nm和45 nm的球形Fe3O4粒子,研究了粒径对纳米Fe3O4粒子作润滑油添加剂摩擦学性能的影响。结果表明,纳米Fe3O4粒子的粒径对其作润滑油添加剂的减摩抗磨作用有明显影响。粒径为10 nm和45 nm的Fe3O4粒子作润滑油添加剂均具有较好的减摩抗磨作用,但是,粒径为10 nm的Fe3O4粒子的减摩抗磨效果优于粒径为45 nm的Fe3O4粒子的减摩抗磨效果。     

纳米减摩修复添加剂摩擦学性能的试验研究

在MRH-3高速环块摩擦磨损实验机上,研究了纳米微粒Cu,A l,A l2O3以及不同配比的混合纳米粒子加入到SD40基础油中的摩擦学性能,并探讨了纳米添加剂的减摩机制。结果表明:含有纳米Cu,A l,A l2O3粒子的润滑油添加剂能显著提高SD40基础油的承载能力和减摩性能,且对表面具有一定的修复能力。     

废润滑油/再生润滑油的摩擦学性能

使用可见分光光度计初步评价实验室自主研发工艺处理得到再生润滑油的质量,采用四球摩擦磨损试验机考察再生润滑油的摩擦学性能并与废润滑油、新润滑油进行对比研究,借助扫描电子显微镜对磨斑表面形貌进行观察分析,对再生润滑油的抗磨减摩与润滑机制进行探讨。结果表明,废润滑油摩擦学性能严重下降,较新润滑油摩擦因数升高26%以上,磨斑直径增大58%以上;再生润滑油表现出了优良的减摩抗磨性能,较废润滑油摩擦因数能够降低25%,磨斑直径可减小50%左右,基本达到了新润滑油的水平。