Si-Sn型复合纳米粒子添加剂的摩擦磨损和自修复性能

采用化学方法制备了Si-Sn型复合纳米添加剂,分别采用四球摩擦磨损试验机和环-块摩擦磨损试验机考察了其作为矿物油添加剂的抗磨减摩性能及对磨损表面的修复作用。 用扫描电子显微镜、粗糙度测定仪以及X射线光电子能谱仪等对摩擦副磨损表面进行分析，并探讨其抗磨减摩作用机理。结果表明，Si-Sn型复合纳米添加剂具有优良的减摩抗磨性能,且对磨损表面具有一定的修复作用。Si-Sn型复合纳米添加剂在摩擦表面沉积并在接触区的高温、高压作用下熔融铺展,形成低剪切强度的表面膜,由于这层膜的剪切强度较低,可以减少摩擦界面的粘着磨损,表现出良好的减摩抗磨和自修复性能。     

Mg-Sn型复合纳米粒子的摩擦学和磨损修复性能

采用化学方法制备了Mg-Sn型复合纳米添加剂,分别采用四球摩擦磨损试验机和环-块摩擦磨损试验机考察了其作为矿物油添加剂的抗磨减摩性能及对磨损表面的修复作用.采用扫描电子显微镜、粗糙度测定仪及X-射线光电子能谱仪等对摩擦副磨损表面进行了分析,并探讨了其抗磨减摩作用机理.结果表明.Mg-Sn型复合纳米添加剂具有优良的减摩抗磨性能,且对磨损表面具有一定的修复作用.其原因在于,Mg-Sn型复合纳米添加剂在摩擦表面沉积,并在接触区的高温高压作用下熔融铺展,形成低剪切强度的表面膜.由于这层膜的剪切强度比较低,可以减少摩擦界面的黏着磨损,故表现出良好的减摩抗磨和自修复性能.     

双羟基廿二酸对钢-镁摩擦副摩擦学性能的影响

采用SRV摩擦磨损试验机考察了以菜籽油为基础油,以双羟基廿二酸(DHDA)为添加剂时对GCr15钢-AZ91D镁摩擦副抗磨减摩性能的影响.采用扫描电子显微镜(SEM)观察分析镁合金块磨斑表面的形貌,同时通过对镁合金磨痕进行X射线光电子能谱(XPS)分析,探讨了双羟基廿二酸润滑添加剂的抗磨减摩机理.结果表明,双羟基廿二酸润滑添加剂在菜籽油中具有优良的抗磨和减摩性能;其润滑作用机理是由于长链脂肪酸分子在摩擦表面吸附或发生摩擦化学反应形成了摩擦聚酯膜、氧化镁膜或镁皂共同组成的起抗磨作用的润滑膜.     

新型无硫磷有机钼减摩剂的合成与抗磨减摩性能研究

以脂肪酸、羟乙基乙二胺、氧化钼为原料,合成了一种无硫磷有机钼减摩添加剂。采用四球机试验机及SRV摩擦磨损试验,考察了其对不同基础油、全配方SM5W-20汽油机油抗磨减摩性能的影响,以及与其他抗磨减磨剂的性能比较和协同复合使用效果。结果表明,合成的无硫磷有机钼减摩添加剂具有优异的抗磨减摩性能,可改善各类基础油的抗磨减摩性能;其与脂肪酸酯类减摩剂复合使用,具有协同增效作用。     

噻二唑衍生物摩擦学性能的研究

 合成了一种噻二唑的衍生物，采用四球试验机研究了其在12－羟基硬脂酸锂基脂中作为极压抗磨剂的摩擦学性能。结果表明，添加了噻二唑衍生物的12－羟基硬脂酸锂基脂的减摩性能和抗烧结性能得到明显提高，抗磨性能也有所改善。采用PHI Quantera SXM X射线光电子能谱仪（XPS）、Quanta 200F扫描电镜（SEM）和EDAX 能谱仪(EDS)分析了摩擦表面的特性。结果表明：添加剂在摩擦过程中发生了摩擦化学反应。摩擦化学反应产物在金属表面上形成了一层具有抗磨减摩性能的膜，与金属表面的吸附膜共同作用，有效地降低了基础脂的摩擦磨损，提高了抗烧结能力。     

环氧油酸甲酯润滑添加剂的摩擦学性能研究

对油酸甲酯进行化学改性,研制了一种新型环境友好润滑添加剂-环氧油酸甲酯(EOME),用红外光谱对其主要官能团进行了鉴定。分别通过四球和SRV摩擦磨损试验机考察了以菜籽油为基础油,以EOME为添加剂时对钢-钢摩擦副和钢-铝摩擦副抗磨减摩性能的影响,用扫描电子显微镜观察分析铝合金磨斑表面的形貌,同时通过对铝合金磨痕进行X射线光电子能谱和扫描电子探针分析,探讨了环氧油酸甲酯润滑添加剂的抗磨减摩机理。结果表明:环氧油酸甲酯润滑添加剂在菜籽油中具有优良的极压抗磨和减摩性能;其润滑作用机理是由于长链脂肪酸酯极性分子在摩擦表面吸附或发生摩擦化学反应形成了摩擦聚酯膜、氧化物膜或金属皂共同组成的起抗磨作用的润滑膜。     

硼化蓖麻油润滑添加剂对钢-钢和钢-镁摩擦副摩擦学性能的影响

在蓖麻油(CO)分子中引入硼,制备了一种新型环境友好润滑添加剂(BCO),并利用红外光谱对其主要官能团进行表征。通过四球和SRV摩擦磨损试验机考察了以菜籽油为基础油、以BCO为添加剂时对钢-钢摩擦副和钢-镁摩擦副抗磨减摩性能的影响;用扫描电子显微镜观察分析钢球磨斑表面的形貌,同时通过对镁合金磨痕进行X射线光电子能谱分析,探讨了BCO添加剂的抗磨减摩机理。结果表明,BCO添加剂在菜籽油中具有优良的极压抗磨和减摩性能;其润滑作用机理是由于长链蓖麻油分子的载体作用、硼的缺电子性以及二者的协同作用与摩擦金属表面形成了一层高强度的吸附膜和/或摩擦化学反应膜。     

羟基化改性菜籽油润滑添加剂对镁合金摩擦学性能的影响

在菜籽油(RO)分子中引入羟基,合成了一种新型的环境友好型润滑添加剂(HORO),并利用红外光谱对其主要官能团进行了鉴定。通过SRV摩擦磨损试验机考察了以菜籽油为基础油、以HORO为添加剂时对钢-镁摩擦副抗磨减摩性能的影响,同时通过X射线光电子能谱对镁合金磨斑表面进行分析,探讨了羟基化改性菜籽油润滑添加剂的抗磨减摩机理,并对生物降解性能进行了评定。结果表明:羟基化改性菜籽油润滑添加剂对钢—镁摩擦副具有优良的极压抗磨和减摩性能,2%的该种添加剂能使镁合金磨损体积从7.8 mm3降低到2 mm3,摩擦系数则从0.054降低到0.043;其润滑作用机理是由于长链菜籽油分子在镁合金摩擦表面进行吸附或发生摩擦化学反应形成了摩擦聚酯膜与镁的氧化膜共同组成的起抗磨作用的润滑膜;生物降解试验表明羟基化改性菜籽油具有优异的生物降解性能。由此推断,研制的羟基化改性菜籽油是一种性能优异的环境友好镁合金润滑添加剂。     

石墨烯添加剂对润滑油基础油摩擦学性能的影响

采用静置沉降法研究石墨烯添加剂的分散性以及储存稳定性,使用四球摩擦磨损试验机考察了石墨烯的抗磨减摩性能,通过扫描电子显微镜等手段表征了磨损表面的形貌。结果表明：石墨烯可以降低基础油PAO10试验的摩擦因数和钢球的磨斑直径,提高基础油的减摩抗磨性能;相对于PAO10基础油,添加石墨烯油样在相同摩擦测试条件下,摩擦因数降低13%,磨斑直径降低17%。石墨烯和基础油的磨损机理均为磨粒磨损。     

一种磷氮型极压抗磨剂在锂基润滑脂中的摩擦学性能

研究了一种磷氮型极压抗磨剂在锂基润滑脂中的摩擦学性能，通过四球试验、SRV试验和振荡摩擦磨损试验比较了基础脂和含有添加剂润滑脂的极压抗磨减摩性能，并通过三维形貌仪进行了形貌分析，验证试验结果。结果表明：磷氮型极压抗磨剂添加质量分数为3.0%时具有突出的抗磨和减摩性能及较好的极压性能，极压减摩抗磨机理是磷氮型添加剂在摩擦副表面形成含氮富磷的边界润滑膜。     

纳米级金属粉改善润滑油的摩擦磨损性能试验研究

在ＭＨＫ－５００型环块摩擦磨损试验机上，研究了纳米级金属粉加入到矿物油中的润滑性能。结果表明，加有纳米级金属粉的润滑油表现出优良的抗磨性能，其中万以铋粉量优。     

硬脂酸改性层状硅酸钠的摩擦学性能研究

 以硬脂酸作为改性剂，采用超声改性法对层状硅酸钠进行改性，制备了改性层状硅酸钠（改性层硅）用作润滑油添加剂。用沉降体积、光学显微镜、红外光谱和X射线衍射仪等测试手段对改性层硅进行表征，并在摩擦磨损试验机上考察其摩擦学性能，用扫描电子显微镜观察磨痕表面形貌，探讨改性层硅的减摩抗磨机理。分散性试验结果表明，改性层硅在500SN基础油中具有良好的分散稳定性；红外光谱结果表明，改性层硅表面存在有机官能团；X射线衍射结果表明，改性层硅晶体结构与改性前相比没有改变。当改性层硅质量分数为0.6%时，油样具有好的抗磨性能，磨斑直径减小11.5％；当改性层硅质量分数为0.8%时，油样具有好的减摩性能，摩擦系数减小29.7％。     

油溶性纳米Cu作为润滑油添加剂在钢-铜摩擦体系中的摩擦学性能

实验室制备了油溶性纳米Cu润滑油添加剂，将其以1％的质量分数分散于SJ15W／40润滑油中，并以不加该剂的SJ15W／40润滑油作为参比油，采用端面试验机考察其在钢一铜摩擦副体系中的摩擦磨损行为。结果表明，在试验所选定的摩擦时间、载荷、转速条件下，添加了油溶性纳米Cu的润滑体系的摩擦系数和磨损体积都小于参比油，具有优异的减摩抗磨性能。表面分析结果表明，油溶性纳米Cu添加剂能够降低摩擦表面的显微硬度，并显著改善磨损表面的形貌。在摩擦过程中，油溶性纳米Cu添加剂在摩擦面会形成低剪切的膜层，降低摩擦副间的横向剪切力并补偿了磨损，同时在一定程度上修复了磨损表面，表现出低摩擦、低磨损及改善磨损面形貌的性能特征。     

生物质燃油对柴油机润滑油成膜性能的影响

生物质燃油作为化石能源燃料的替代品之一,应用过程中的燃油稀释问题不可避免,研究生物质燃油对发动机润滑油成膜性能的影响极为重要。利用活塞环 缸套摩擦磨损试验机,研究发动机新型代用燃料--生物质燃油对发动机润滑油(CH 4 20W 50)成膜性能的影响。采用扫描电子显微镜及附带的能谱、X射线光电子能谱仪等分析手段对摩擦后的缸套表面形貌、摩擦反应膜组分进行了分析。结果表明,生物质燃油(其质量分数为10%)稀释致使润滑油黏度从2455 mm2/s下降到1455 mm2/s,进而引起油膜厚度降低;此外,摩擦诱导缸套表面形成含有ZnO、Fe的氧化物、硫化物、磷酸盐和含氮有机物类物质的摩擦反应膜,其中ZnO、FeS、含氮有机物和磷酸盐起着主要的抗磨减摩功效。燃油的稀释作用及引起摩擦反应膜的组成的变化是生物质燃油对润滑油成膜性能影响的主要原因。     

疏水性硼酸钙纳米添加剂对菜籽油摩擦学性能的影响

分别使用硬脂酸、油酸、乙二胺四乙酸、聚乙二醇等对硼酸钙进行表面改性,制备了多种具有不同疏水性的纳米硼酸钙润滑油添加剂;进而,通过扫描电镜、傅里叶变换红外光谱、摩擦试验等方法系统研究了改性纳米硼酸钙对菜籽油抗磨、减摩性能的影响.结果表明:在各种表面改性纳米硼酸钙中,硬脂酸改性硼酸钙的疏水性最佳,油酸改性硼酸钙的疏水性次之...     

利用废油脂制备高滴点锂基润滑脂的研究

研究了餐饮业废油脂制备皂基润滑脂的工艺路线和工艺条件。研究表明：可用废油脂代替硬脂酸等制备润滑脂的稠化剂，为废油脂的综合利用提供了一条新途径。采用加入复合剂提高锂基润滑脂和锂-钙基润滑脂的滴点，加入草酸复合剂对所制备的锂基润滑脂的滴点的提高最为有效，加入癸二酸复合剂对锂-钙基润滑脂的滴点提高效果最好。     

微米氧化铅及其晶型对润滑脂摩擦性能的影响研究

以直接沉淀法制备了片状微米α-PbO和β-PbO颗粒,并使用硬脂酸对其进行了表面改性,采用XRD、FT-IR等方法对产物进行了表征。考察对比了两种颗粒在7029脲基润滑脂中的摩擦性能,并对相应的摩擦学机理进行了探讨。结果表明:超细氧化铅最高能提高润滑脂的承载负荷107.7%,减小摩擦系数46.1%,β-PbO比α-PbO具有更好的摩擦学性能。超细氧化铅主要通过成膜等机制作用,削弱了摩擦过程中磨损、防止了铁基摩擦副的直接接触,达到减摩抗磨的效果。     

低ZDDP添加量对含Mo润滑油体系摩擦性能的影响

利用FALAX四球摩擦磨损试验机和SRV振动摩擦磨损试验机考察了低ZDDP添加量对含Mo润滑油体系抗磨性、减摩性以及极压性的影响,并采用SEM、XPS分析磨斑形貌和磨痕表面元素种类、价态以及含量。结果表明,在含Mo润滑油体系中磨斑直径随ZDDP含量的降低变化不明显,而摩擦系数变化显著,PB值随ZDDP含量的降低明显下降。因此在低ZDDP含量润滑油体系中,主要是解决体系PB值降低的问题。     

脲基脂润滑下的钢材料微动磨损研究

采用微动摩擦磨损试验机进行了脲基脂润滑下的GCr15 钢/45号钢摩擦副摩擦磨损试验。利用激光三维共焦显微镜、EDX元素分析等方法研究了脲基脂润滑减缓钢微动磨损的机理。结果表明：在微动滑移区脂润滑下摩擦系数和磨损远低于干态下的值,且磨损主要发生在微动的早期阶段。在微运初期,脂因微动被排出接触区,高摩擦力导致白层和磨坑的形成;接触区周围的脂剪切分离的油浸入到磨坑中,形成混合润滑状态,摩擦系数降低到较低的稳态值;接触区周围的脂和磨痕上油的存在阻止了空气进入,氧化磨损得以降低。低稳态摩擦力、高硬度白层的存在和低氧化磨损是脂润滑减缓微动磨损的主要因素。