血液润滑性能试验研究

按照GB 3142-82方法对全血及血浆的润滑性能进行了试验测试,试验表明全血润滑膜的强度比血浆润滑膜的强度大,全血的PB值为670 N左右,而血浆的PB值为400 N左右;并采用Leica DMI5000M材料显微镜观察了钢球磨痕及血液润滑和血浆润滑时在钢球表面形成的润滑膜,描绘了载荷和钢球磨斑直径关系图,通过对比发现全血的润滑性能优于血浆。     

人体血液及其润滑性能研究的现状与展望

血液的润滑性能研究涉及到血液流变学、生物力学、流体力学、材料科学、摩擦学等多学科领域。目前国内外对血液作了大量的研究工作,但在血液润滑机制的研究上仍处于探索阶段。总结了血液及其摩擦润滑性能研究方面所取得的成果,指出目前血液及其摩擦润滑性能的研究主要是从宏观的角度进行探讨,没有从微观尺度研究血液摩擦润滑的机制。提出了今后血液润滑性能研究的主要内容,包括基于细胞生物力学的血液润滑性能基础理论研究以及物理环境对血细胞生物行为过程及润滑性能影响等方面的研究。     

血液润滑性能评价指标探讨

血液作为人工心脏类装置的润滑剂时具有其它润滑剂不可比拟的优越性,评价其润滑性能好坏的标准与一般润滑剂也不相同.然而,当前国内外对血液润滑性能评价的指标并没有规定.本文针对血液润滑的特殊性,参照机械润滑油的评价标准和与血液接触的医疗器械的标准,对血液润滑的评价体系和指标作了初步的探讨,提出保证血液有效润滑的基本条件:(1)必须保证血液的生物指标即控制血栓和溶血;(2)保证血液的润滑膜不破裂即处于流体润滑状态;(3)保证润滑区温度在生理允许的范围内.     

柴油机曲轴主轴承润滑性能分析

基于弹性流体动力润滑(EHD)和轴承动力学理论,计及轴瓦、轴颈的粗糙度及曲轴和轴承座变形的影响,建立四缸内燃机主轴承的润滑分析模型。在此模型的基础上,分析轴承间隙、供油压力和轴承宽度等参数对内燃机主轴承润滑性能的影响。结果表明:第4轴承的最小油膜厚度较小,最大油膜压力较大,摩擦功耗最大,即具有较差的摩擦性能;为减少摩擦功耗,应在保证可靠的润滑性能的前提下,适当地增大轴承间隙、减小供油压力和减小轴承宽度。对第4主轴承进行优化分析,优化后的最小油膜厚度增大,最大油膜压力减小,摩擦功耗有所降低。     

液晶添加剂的润滑性能研究

本文对一种新型润滑添加剂-液晶添加剂的减摩抗磨性能进行了初步的研究,试验结果表明:添加剂的有效性与液晶类型及其浓度有关,如添加剂HOB在(0.1～1)%的浓度范围内,随着添加剂浓度的增加,摩擦系数下降。对于面接触摩擦副,在比压为15MPa,速度为0.504m/s时,加有1%HOB液晶添加剂的润滑油与未加添加剂时相比较,其摩擦系数从0.108下降到0.013,而且磨损率也大为降低。这说明了液晶作为一种有效的减摩抗磨添加剂在工业应用中有着良好的发展前景。     

生物柴油-柴油混合燃料润滑性能研究

对比研究菜籽油为原料制取的生物柴油与石化柴油混合后组成的混合燃料与纯石化柴油的润滑性能。在摩擦磨损测试机上,考察2种燃料作为润滑剂时摩擦副的磨损失重;采用体式显微镜观察摩擦副表面纹理;采用铁谱显微镜分析润滑油油样。结果表明:生物柴油的加入使混合燃料中含有较多的氧和极性团,表现出较好的油性和湿润性,有利于裸露金属表面氧化膜和物理吸附膜的生成,使得混合燃料具有优于石化柴油的润滑性能。     

生物钛合金摩擦界面对人体血液的润滑性能影响试验研究

润滑液的润滑性能与其对摩擦界面的粘附功Wa有关。通过测量不同HCT血液的表面张力γL及其对TA2、TC4、TLM 3种生物钛合金界面在不同粗糙度下的接触角θ,研究生物钛合金表面对血液润滑性能的影响和作用机理。结果表明:血液随HCT的增加,血液润滑剂对3种合金表面的润滑性能有所提高,全血的润滑性能最好;钛合金表面Ra在微米级范围内,表面越粗糙,其表面对血液的润滑性能越好;3种钛合金对血液,TLM的润滑性能最好,TC4次之,TA2最差。     

血浆润滑性能的试验研究

在人工器官的研制和使用过程中,血浆常被作为润滑剂,与人工合成的润滑剂相比,血浆具有一定的优越性。按照GB3142-82方法测试出了血浆的承载能力,采用Leica DMI5000M材料显微镜观察了磨痕的微观特征。研究表明,血浆的润滑性能良好,承载能力可达390N左右,此研究为人工器官的润滑设计提供了依据。分析了血浆润滑膜的组成,指出速度不变的情况下,压力的增大将导致血浆润滑膜的破裂,使钢球磨损加剧。     

影响血液润滑性能的主要因素分析

血液润滑人工器官具有其它润滑剂不可比拟的优越性,但由于血液的特殊性,其润滑性能受到诸多因素的影响,对影响血液润滑性能的主要因素进行了分析探讨。指出血液的组分变化、剪切率、血细胞的聚集、变形、温度等因素的改变会引起血液粘度的变化,影响血液的流动性,进而影响到血液的润滑性能;摩擦界面的材料表面特性会影响到吸附膜的组成,从而影响到血液润滑状态。     

高剪切稳态载荷条件下人体血液润滑模型与仿真

根据血液流变学和流体力学理论,建立了血液在高剪切稳态载荷条件下血液润滑的数学模型。结合外场驱动微型轴流式血泵计算了血泵叶轮转子轴承在血液润滑条件下润滑膜的压力分布、承载能力、摩擦力、摩擦功耗等参数。分析了摩擦润滑指标与轴承配合间隙及叶轮转子转速之间的关系。结果表明,轴承配合间隙越小、转速越高,轴承的承载能力越大,但小间隙不利于血液分子的充分流动,高速将明显增加摩擦功耗。外场驱动血泵转子轴承配合间隙应选为0．002mm。     

钻井液用植物油润滑剂的制备及摩擦学性能研究

为了使钻井液用植物油润滑剂在高压和高温氧化后仍具有良好的抗磨减摩性能,将层状固体润滑剂石墨、蛇纹石加入植物油中,合成了几种含固体润滑剂的钻井液用植物油润滑剂;利用UMT-2球盘式摩擦试验机考察了各润滑剂的摩擦性能;在摇臂钻床上模拟钻探的摩擦工况,考察了合成的润滑剂的抗磨性能,利用扫描电子显微镜观察了钻头的磨损形貌。结果表明,在植物油中添加石墨、蛇纹石可以降低植物油的摩擦因数和摩擦副的磨损,同时可使植物油在高温氧化后仍能保持良好的减摩抗磨性能。     

润滑剂对轮轨摩擦与磨损的影响

利用MMS-2A磨损试验机模拟轮轨系统在润滑油、二硫化钼锂基脂、植物油和石墨钙基脂4种润滑剂润滑下的摩擦与磨损行为,研究润滑剂对轮轨副摩擦、磨损特性的影响.结果表明:与干态相比,4种润滑剂均使摩擦副的摩擦因数减小,表面磨痕深度减小,磨损量降低,其中石墨钙基脂的减摩和抗磨效果最好;试验结束后,轮轨试样接触表面的硬度均有不同程度的增加,其中涂有石墨钙基脂的轮轨试样的表面硬度增加最小.     

润滑添加剂对磁流变液摩擦学性能的影响

以羰基铁粉为悬浮相、硅油为分散相,分别加入石墨、硼酸三丙酯、四硼酸钠和四硼酸钾作为润滑添加剂,采用球磨分散的方法制备磁流变液。用四球摩擦磨损试验机考察4种润滑添加剂在磁流变液中的摩擦磨损性能。采用扫描电子显微镜观察磨损表面形貌,并进行机制分析。结果表明,磁流变液抗磨性能非常差,主要是以三体磨粒磨损为主,加入4种润滑添加剂后均能提高磁流变液的抗磨性能,其中以四硼酸钠的减摩抗磨效果最好,抗磨性能相比提高了57%。     

聚甲基硅氧烷微球润滑油添加剂的制备与摩擦行为研究

采用水解-缩聚两步法以甲基三甲氧基硅烷为原料制备了粒径在0.5~10.0μm之间的聚甲基硅氧烷微球。以黄油脂为介质考察了聚甲基硅氧烷微球的添加量和尺寸对黄油脂减摩抗磨性能的影响,同时对其抗磨机制进行了探讨。结果表明:聚甲基硅氧烷微球的添加量和尺寸对黄油脂减摩抗磨性能有显著的影响,添加聚硅氧烷微球的润滑油的减摩和抗磨性能比未添加提高20%以上;聚甲基硅氧烷微球的减摩抗磨机制是由于微球表面含有大量的羟基,可以与钢球表面发生摩擦化学反应生成Fe2O3,沉积在钢球表面形成保护膜,同时羟基在摩擦副间形成吸附薄膜,保护了钢球表面,提高了润滑脂的耐磨性。     

聚四氟乙烯基固体润滑剂结晶度、冷却工艺及摩擦性能相关性研究

采用X-射线衍射仪对3种冷却工艺下的纯聚四氟乙烯结晶度进行了表征,对3种冷却工艺条件下的纯聚四氟乙烯及固体润滑剂试样进行了摩擦磨损试验,分析了聚四氟乙烯结晶度、冷却工艺与摩擦性能的关系。试验结果表明：纯聚四氟乙烯空气冷却工艺条件下的结晶度相对较大,随炉冷却时相对较小,水冷却时居中;纯PTFE随炉冷却样品的摩擦因数最大,水冷与空气冷却的摩擦因数相近;磨损量则空气冷却时较大,随炉冷却与水冷却相近;在聚四氟乙烯树脂中加入各种助剂的固体润滑剂的摩擦磨损试验结果与纯聚四氟乙烯的试验结果相近。     

Lubricant Additives Based on Carbon Nanotubes Produced from Carbon-Rich Fly Ash

Carbon-rich fly ash has been reported to be a suitable precursor and catalyst for carbon nanotube (CNT) growth. In this work, CNTs grown from carbon-rich fly ash were evaluated as a lubricant oil additive to reduce the friction coefficient of metallic surfaces using a ball-on-disk tribometer. Different concentrations of the as-grown CNTs in the range 0.005–0.5 wt% were dispersed in a base sunflower oil. The value of the friction coefficient was also investigated as a function of load. Excellent results were obtained for the value of the friction coefficient, where it drastically decreased to around 58% of its original value without additives. This was achieved at a very low concentration of CNTs; that is, 0.1 wt%. The obtained result was compared with that of a commercial multiwalled CNT at the same concentration and found to be superior. This superiority of CNTs produced from fly ash could be attributed to the existence of active radical sites on their side wall. Moreover, the friction coefficient value was observed to decrease with increasing load, which might be due to the formation of protective graphitic carbon layers on antagonist surfaces. The viscosity of pure and 0.1 wt% CNTs-impregnated base oil was also studied in the 25–100°C temperature range. No significant changes are observed in the viscosity of the CNTs-impregnated base oil. These results suggest that the low-cost CNTs produced from fly ash are excellent nanomaterials as additives for lubricant oil.     

一种水溶性润滑添加剂的制备及其摩擦学性能研究

合成一种水溶性润滑添加剂辛基酚聚氧乙烯醚单硫代磷酸酯化合物TPD,利用四球试验机和SRV-IV摩擦磨损试验机考察其在水-乙二醇基础液中的润滑性能。结果表明,含该化合物的水基润滑剂具有优良的承载能力和抗磨性能且在水中具有优异的稳定性;XPS电子能谱分析显示,该水溶性化合物在摩擦过程中生成了富含磷酸铁、硫酸亚铁、硫酸铁以及FeS、FeS2和一些含硫、氮小分子有机物组成的边界润滑膜,从而起到了良好的抗磨减摩作用。