新型无硫磷含氮润滑材料的制备及其对钢-钢摩擦副摩擦学性能的影响

通过摩擦化学中的分子设计思想,设计制备了新型无硫磷含氮润滑材料,采用元素分析、傅立叶红外光谱和核磁共振波谱对其结构进行了表征,在四球试验机、环块试验机和万能摩擦磨损试验机上考察了其在常用钢-钢摩擦副的摩擦学性能,再用扫描电子显微镜和X射线光电子能谱仪分析了磨斑表面形貌及表面膜化学特征。结果表明:该润滑材料能明显降低摩擦副磨损,提高基础油承载能力和抗磨减摩性能,并在摩擦过程中发生摩擦化学反应,在摩擦表面形成以氧化亚铁、有机氮化物和含氮金属配合物等为主要成分的摩擦反应膜。     

缸套/活塞摩擦副激光束织构处理镀层的组织及摩擦学性能分析

为提高发动机用缸套/活塞摩擦副的润滑磨损性能,对缸套/活塞摩擦副进行激光束织构处理,之后于含颗粒质MoS2和Al2O3的镍基镀液中在其表面制备镀层,利用MoS2和Al2O3的自润滑功能降低活摩擦副的摩擦作用力,采用扫描电镜、X射线衍射仪及磨损试验研究了镀层的微观组织、成分及摩擦学性能。结果表明:镀层内形成了致密组织结构,其厚度约为35μm;在颗粒质浓度为6 g/L时制得了硬度最大的镀层;随着颗粒质浓度不断上升,制得的镀层内也形成了更高含量的MoS2和Al2O3;在颗粒质浓度6 g/L时,镀层达到最大硬度,磨损率也明显减小;没有经过激光束织构处理的镀层磨损得很严重,划痕较为密集,犁沟也较深,而且犁沟之间存在一定的黏连;经过激光束织构处理所得镀层的划痕深度明显降低,基本看不到犁沟现象。     

油溶性离子液体作为润滑油添加剂的摩擦学性能研究

为解决离子液体在基础油中溶解性差、不宜用作润滑添加剂的问题,通过分子设计制备了极性较小的十六烷基三辛基季膦磷酸二异辛酯盐和十六烷基三辛基季胺多库酯钠盐2种油溶性离子液体,其在碳氢润滑油聚ɑ烯烃(PAO10)中均具有较好的溶解性。采用铜片腐蚀试验考察了2种离子液体的腐蚀性;通过Optimol SRV-IV往复振动摩擦磨损试验机测试了2种离子液体作为PAO10基础油添加剂的摩擦学性能,通过多功能X射线光电子能谱仪(XPS)和原位接触电阻(ECR)表征推导了离子液体添加剂在PAO基础油中的润滑机理。结果表明:2种离子液体作为PAO10的添加剂无腐蚀,完全符合对润滑添加剂的要求。2种离子液体添加剂比空白基础油和传统工业添加剂ZDDP均具有更好的减摩抗磨性能。2种离子液体添加剂会在摩擦副表面形成有效的吸附膜和发生复杂的摩擦化学反应,因而使离子液体具有优异的减摩抗磨性能。     

咪唑基离子液体IL-MPEG1000的合成及其对PLA性能的影响

本研究合成了一种含聚乙二醇单甲醚(MPEG1000)结构的咪唑基离子液体(IL-MPEG1000),并采用核磁共振(1 H NMR)对其进行了结构确认。通过熔融共混法制备系列含IL-MPEG1000的聚乳酸(PLA)试样,应用差示扫描量热法(DSC)、热失重测试(TG)、扫描电子显微镜(SEM)研究了IL-MPEG1000对PLA性能的影响。DSC结果表明,IL-MPEG1000促使PLA玻璃化转变温度的降低,并导致PLA试样在升温过程中出现了明显的结晶峰与熔融双峰,说明IL-MPEG1000提高了PLA链段的运动能力。SEM观察到含IL-MPEG1000的PLA试样出现韧断现象,表明IL-MPEG1000起着增韧作用。然而,TG分析表明IL-MPEG1000的加入降低了PLA的热稳定性。     

离子液体改性石墨烯/丁腈复合材料的摩擦性能

为探究不同含量1-羟乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体（IL）改性石墨烯（GR）后对石墨烯/丁腈复合材料摩擦性能的影响，文中设置了3种GR与IL的质量比，通过热重分析、扫描电镜表征手段对比分析了GR与IL不同质量比制备的改性石墨烯(GR-IL)的改性效果，并研究了不同石墨烯添加量对复合材料性能的影响。结果表明，GR与IL的质量比为1:1和1:2的GR-IL可以降低复合材料的摩擦系数、磨损及振动加速度总级，在载荷0.25 MPa、转速1000 r/min下干磨2 h后最低质量磨损率仅为0.175%；而当质量比为1:3时，则复合材料的摩擦性能降低；随着石墨烯含量的增加，石墨烯/丁腈复合材料的摩擦性能呈现先提高后降低的趋势。     

工程陶瓷-典型金属摩擦副的摩擦学性能及组合优化

以Si3N4,SiC,ZrO2分别与45钢,GCr15,锡青铜QSn4-3,锡基巴氏合金ZChSnSb8-4组成的摩擦副为研究对象,对微量润滑条件下的工程陶瓷-金属摩擦副进行了摩擦磨损正交实验。结果表明:陶瓷-金属摩擦副整体具有良好的摩擦学性能,摩擦因数为0.1~0.25,陶瓷和金属偶件的磨损率均较低,为10-7 mm3/(N·m)数量级。其中,Si3N4-巴氏合金的摩擦因数最低,SiC-巴氏合金的磨损率最小。Si3N4具有自润滑特性,摩擦表面能够形成氧化膜,使其与金属组合具有较佳的摩擦学性能。锡基巴氏合金作为对磨件,易与陶瓷形成金属化合物润滑膜,其摩擦性能优于其他三种金属,Si3N4-锡基巴氏合金组合摩擦学性能最为优异。     

离子液体[Emim]Ac对甘蔗渣纤维素溶解性能的研究

采用两步法合成离子液体1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([Emim]Ac),研究其在微波加热下对甘蔗渣纤维素的溶解作用,考察温度对离子液体的剪切粘度以及甘蔗渣纤维素溶解时间、再生得率的影响,并采用FT-IR、TGA、XRD、SEM等测试手段对溶解再生前后甘蔗渣纤维素的结构特性进行分析。结果表明:随着温度逐渐升高,[Emim]Ac的剪切粘度显著降低,甘蔗渣纤维素的溶解时间不断缩短,再生得率不断升高;但温度超过100℃后,甘蔗渣纤维素的再生得率急剧下降。溶解再生后的甘蔗渣纤维素未发生衍生化,但晶型由纤维素Ⅰ型转变为纤维素Ⅱ型,结晶指数急剧减小,热稳定性略有下降,表面形态粗糙多孔。     

紫铜/铬青铜配副电流稳定性与摩擦学性能关系的探讨

动态受流质量和导电稳定性是衡量载流摩擦配副集电装置性能的重要指标,以纯铜和铬青铜为研究对象,在自制的载流试验机上探讨了低速下载流摩擦配副导电稳定性和摩擦学性能之间的关系.结果 表明:导电稳定性和配副的摩擦系数稳定性变化趋势一致且相互促进、互为增益,在获得载流稳定性的同时,摩擦性能也处于稳定的状态;二者随电流、载荷的增大而趋于更加稳定,摩擦副既获得高而稳定的动态受流能力,又处于良好的摩擦学特性状态,有利于提高耐磨性、降低磨损.     

氯化亚锡-离子液体的合成及应用进展

综述了近年来氯化亚锡-离子液体作为一种新型lewis酸离子液体在不同反应类型中的合成及应用研究进展,主要包括:酯化、脱硫、加成、还原、重排等方面,并指出了该类离子液体发展待解决的瓶颈问题,展望了氯化亚锡-离子液体的发展前景。     

Cu纳米颗粒添加体的[BMIm]NTf_2离子液体法制备及其摩擦学性能

用离子液体法制备Cu纳米颗粒并将其用于摩擦学研究优于常用的方法,以往对此报道不多。通过微波辐射合成了1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酰亚胺{[BMIm]NTf2}离子液体,利用化学还原法分别在水溶液和[BMIm]NTf2中制备了Cu纳米颗粒,采用XRD,TEM,TG和DTA对其结构进行了表征;将2种纳米Cu颗粒溶于N68基础油中,采用四球摩擦磨损试验机对2种纳米Cu添加体的摩擦学性能进行了试验,并对磨痕表面进行了SEM分析。结果表明:[BMIm]NTf2离子液体中制备的Cu纳米颗粒为面心立方结构,粒径为3～25nm,能够显著改善N68基础油的抗磨减摩性能;与水溶液中制备的纳米Cu添加体相比,其摩擦系数下降了24.6%,钢球磨斑直径下降了18.8%,PB值提高了16.4%。     

海洋环境下关键摩擦副材料的摩擦学研究现状与展望

海洋是人类生存的基本空间,也是保证人类社会持续发展的宝库。关于海洋环境下材料的摩擦学研究,不仅促进了海洋工程装备的开发,而且也为海洋工程装备的关键摩擦副材料提供了有力支撑。但海洋环境下的摩擦磨损严重制约了海洋专用材料的应用与发展,主要原因是海水介质复杂,以及腐蚀与摩擦的交互作用等。因此,研究和探讨海洋环境下关键摩擦副材料的摩擦学是提高我国海洋工程装备整体水平的重要途径。对海洋环境下关键摩擦副材料的摩擦学研究进行汇总与分析,着重介绍了金属与金属配副、陶瓷与金属配副、聚合物与金属配副、聚合物与陶瓷配副等在海水环境下的摩擦学研究现状,并结合摩擦副材料的摩擦学研究现状及发展趋势,对海洋环境下关键摩擦副材料的摩擦学研究进行了展望。     

纳米坡缕石/铜复合材料对钢球摩擦副的摩擦学性能

采用化学还原法和球磨共混添加法制备了纳米坡缕石/铜（P/Cu）复合材料,采用粒度分析仪和透射电子显微镜（TEM）对复合纳米粒子的粒度和形貌进行表征。利用四球摩擦磨损试验机考察了不同纳米P/Cu添加量和不同P与Cu配比的复合粉体作为润滑油添加剂对高副钢球摩擦副的摩擦学性能,利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线能谱仪（EDS）对摩擦表面进行形貌、元素性能分析。结果表明,所制备的纳米P/Cu粒径基本小于100 nm,分散稳定性良好,在纳米P/Cu为1wt%且P：Cu＝3：1（质量比）添加量下表现出最优的摩擦学性能,其钢球磨斑直径比基础油的减小了20.7%。纳米P/Cu可在摩擦表面生成含Mg、Al、Si和Cu等元素的自修复膜,补偿摩擦磨损且使摩擦表面变光滑。     

航空摩擦副材料研究及应用

四十多年来,研究成功10种航空摩擦副材料,并坚持科研成果工程化,转换为现实生产力,已在十几种军用飞机和民航进口的波音、麦道、伊留申、图波列夫和安东诺夫系列等20个民用机型上应用,取得重大的技术、经济效果.     

功能化离子液体对纤维素的溶解性能研究

功能化离子液体氯化1-(2-羟乙基)-3-甲基咪唑盐是纤维素的新型良溶剂,在70 ℃时微晶纤维素的溶解能力达到5%～7%.向离子液体纤维素溶液中加入去离子水可获得再生纤维素.用XRD,FT-IR和TGA对再生纤维素进行了表征,IR和XRD数据表明,功能化离子液体是纤维素的直接溶剂,但TGA数据则表明再生纤维素的热稳定性有所降低,热失重残留物有所增加.对溶解机理进行了初步讨论.     

离子液体改性酚醛树脂的制备及性能研究

合成了甲基丙烯酸二甲氨基乙酯马来酸盐离子液体(DMAEMA-MA),通过共混法制备了DMAEMA-MA改性酚醛树脂和DMAEMA-MA改性酚醛树脂/石墨烯复合材料.探讨了DMAEMA-MA含量对DMAEMA-MA改性酚醛树脂热稳定性、力学性能及导电性能的影响.结果 表明:DMAEMA-MA的添加显著提高了酚醛树脂的冲击...     

Ti（CN）—Al2O3复合陶瓷与金属摩擦副的摩擦学特性研究

本文对水及油润滑条件下Ｔｉ（ＣＮ）－Ａｌ２Ｏ３复合陶瓷与纯名、纯铁及不锈钢三种金属的摩擦、摩损特性进行了研究。在两种条件下，随着载荷及速度的增加，三种摩擦副的磨损量明显增大，但两处润滑条件下的变化趋势稍有差别，水润滑时摩擦副的磨损量比油润滑时地大，与干摩擦时的试验结果相比，水同的存在不仅没真情以减摩作用，反面使磨损加剧，能谱分析结果两种润滑情况下，水或油的存在不仅没起到减磨作用，反面使磨损加剧，能     

电场对异种金属摩擦焊接头组织与性能的影响

研究了外加电场对T2紫铜和1Cr18Ni9Ti不锈钢摩擦焊接头焊合区的显微组织、主要合金元素的扩散区宽度以及接头力学性能的影响．结果表明，外加电场加快了焊合区金属的动态再结品进程，不同形式的电场对焊合区铜侧的组织形态与分布有不同的影响．在负电场(试件接电源负极)作用下，焊合区金厦发生的动态再结晶程度最大，品粒尺寸较大且分布均匀；交流电场使品粒尺寸略有减小．交流电场和负电场通过对金厦内部电子密度的影响，促进了焊接过程中焊缝区Cu、Pe和Cr的扩散，并提高了焊接接头扭转强度。     

咪唑基离子液体对聚丙烯抗静电性能的影响

以咪唑基离子液体(im i-IL)为抗静电剂与聚丙烯(PP)熔融共混制备出PP/im i-IL共混复合材料,并对材料的抗静电性能、抗静电耐擦洗性能和力学性能进行了测试。结果表明,咪唑基离子液体在显著提高PP的抗静电性能和抗静电剂耐擦洗性能的同时,材料的冲击强度虽略有下降,但拉伸强度提高。     

不同链长的吡啶基离子液体在盐酸中对N80钢的缓蚀行为

为获得较咪唑啉类更低浓度、更高效率的离子液体缓蚀剂,通过失重测试、电化学测试、扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)等研究了不同浓度的吡啶基离子液体B4MePyBr、O4MePyBr和硫酸二甲酯吡啶季铵盐缓蚀剂在盐酸中对N80钢的缓蚀行为.失重试验表明,3种缓蚀剂的缓蚀效率均随着添加浓度的增加而增加,25℃下当O4MePyBr添加浓度为10 mmol/L时,缓蚀效率能达到90％以上,且3种缓蚀剂的最大缓蚀效率排序为O4MePyBr＞B4MePyBr＞硫酸二甲酯吡啶季铵盐;电化学测试表明,3种缓蚀剂均为混合型缓蚀剂;表面形貌测试表明,缓蚀剂能够有效地吸附在碳钢表面,吸附膜层非常紧密;3种缓蚀剂在碳钢表面的吸附均遵循Langmuir吸附等温方程.     

新型电解质材料[BMIM]ClO3离子液体的合成及其物化性能

以N-甲基咪唑为原料合成了室温离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯酸盐([BMIM]ClO3),用IR、NMR、DSC-TGA等手段对产物进行了表征,测定了相关物化性能,如密度、表面张力、黏度、电导率和电化学窗口等,并考察了该离子液体的溶剂性能。结果表明,该离子液体作为新型的电解质材料,具有低黏度、高电导率,密度、表面张力、黏度均随温度升高而减小,电导率随温度升高而增大,与温度符合Arrhenius方程。该离子液体与多数常规溶剂互溶,并对某些金属氧化物具有较高的溶解度,为离子液体在选矿、电解金属氧化物等方面的应用奠定了基础。