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。     

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。     

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。     

含纳米CuO锂基润滑脂摩擦学性能研究

为改善锂基润滑脂摩擦学性能,制备不同添加量纳米CuO改性的锂基润滑脂。采用3H-2000PS2比表面及微孔分析仪对纳米CuO粒子进行表征,采用四球摩擦磨损试验机分析纳米CuO添加量对锂基润滑脂摩擦学性能的影响,采用扫描电镜(SEM)和三维形貌分析仪分析试验后钢球磨痕形貌。结果表明:纳米CuO质量分数为0.60%时锂基润滑脂具有最佳的抗磨减摩效果,摩擦因数和磨斑直径较基础脂分别降低24%和12%;一定添加量下,纳米CuO对磨损表面具有修复作用,含质量分数0.60%纳米氧化铜的润滑脂润滑时,磨损表面具有较低的表面粗糙度和较少的犁沟,表现出最佳的抗磨性能。     

表面未修饰及修饰纳米SiO2对锂基脂摩擦学性能的影响

利用四球摩擦磨损试验机考察了表面未修饰及修饰纳米SiO2作为添加剂对锂基脂摩擦学性能的影响;采用扫描电子显微镜观察了钢球磨损表面形貌,并采用X射线光电子能谱仪分析了钢球磨损表面典型元素的化学状态,以探讨2种纳米SiO2添加剂的减摩抗磨作用机理。结果表明,采用化学法和物理法制备的表面修饰及未修饰纳米SiO2作为添加剂均能通过形成复合边界润滑膜而改善锂基脂的减摩抗磨性能,其中采用物理法制备的未修饰纳米SiO2的减摩作用略优,而采用化学法制备的表面修饰纳米SiO2在高载荷下的抗磨作用较优。     

锂基润滑脂的制备及热力学估算

采用传统方法合成了锂基润滑脂,并用红外对产品进行了分析.试验表明该制备过程是个放热反应,红外结果说明合成了锂基润滑脂.结合鲍林键焓假设,提出了一种热力学估算方法,计算结果表明,该反应热力学上可能发生,且是一个放热反应.试验结果与计算结果吻合,说明这种计算方法的正确性.     

二维晶体Ti_2C的制备及对锂基润滑脂摩擦学性能的影响

采用氟化铵和盐酸溶液刻蚀Ti2Al C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,Ti2Al C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。     

二硫化钼锂基润滑脂的老化性能预测

对二硫化钼锂基润滑脂进行加速老化试验,获得其质量变化率与老化温度及老化时间的变化规律。运用阿累尼乌斯方程和性能变化的时温关系式,采用线性回归方法推导出以二硫化钼锂基润滑脂质量变化率为性能指标的时温等效关系式。运用该模型可以推算不同贮存温度及不同贮存时间下二硫化钼润滑脂的质量变化情况,实现其老化性能的预测与评估。     

锂基润滑脂流变性及摩擦学性能相关性研究

以锂基润滑脂为例,通过 R／S 锥板式流变仪和四球摩擦磨损试验机,对其流变性能及摩擦磨损性能进行研究,探讨润滑脂流变性能与摩擦磨损性能的相关性。结果表明：润滑脂表观黏度随剪切速率的增大逐渐减小,随锥板间隙的增大逐渐增大,随温度的升高逐渐下降,最后均趋于稳定值。润滑脂的平均摩擦因数和磨斑直径随速度的增大先增大后减小,随载荷的增大逐渐增大,随温度的升高先增大后减小。润滑脂的流变性能和摩擦磨损性能随速度、载荷、温度变化的趋势大体一致,表明锂基润滑脂流变性能与其摩擦磨损性能有一定的相关性,为进一步研究润滑脂流变性能与使用性能之间的关系打下了基础。     

二氧化硅在锂基脂中的摩擦学性能研究

通过四球试验考察不同粒径和不同含量二氧化硅作为锂基脂添加剂的摩擦学性能,并研究表面改性对二氧化硅摩擦学性能的影响。利用光学显微镜和EDX分析磨斑表面形貌及元素组成,探讨二氧化硅的润滑作用机制。结果表明:在一定工况条件下,二氧化硅能够提高锂基脂的减摩抗磨性能和极压性能;表面改性能提高二氧化硅的分散性能,但对其摩擦学性能影响不大;EDX能谱分析表明,二氧化硅和摩擦表面发生作用生成了具有良好摩擦学性能的表面润滑层。     

碳纳米管基膨润土润滑脂的制备及摩擦学性能研究

为制备摩擦学性能优良的多壁碳纳米管基膨润土润滑脂,采用油酸对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行修饰,在实验室自主设计的超声辅助球磨试验装置上,制备在PAO6中均匀稳定分散的多壁碳纳米管悬浮液,并以悬浮液为基础油制备MWCNTs增强的膨润土润滑脂。探讨不同分散方法(球磨分散、超声分散、超声和球磨分散)对多壁碳纳米管分散稳定性的影响,研究润滑脂的摩擦因数、磨斑直径随多壁碳纳米管质量分数的变化。实验结果表明:经油酸修饰的多壁碳纳米管在超声和球磨综合作用下分散稳定性最好;随多壁碳纳米管质量分数的增加,膨润土润滑脂的摩擦因数、磨斑直径先减小后增大,其中多壁碳纳米管质量分数为0.03%时,所制备的膨润土润滑脂摩擦学性能最佳,磨斑直径最小(0.690 mm),比美孚28号航空润滑脂(符合美国军方规格MIL-G81322C,磨斑直径0.807 mm)降低了14.5%。     

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。     

均质化处理对锂基润滑脂微观结构和性能的影响

为探讨均质化对润滑脂稠化剂微观结构和性能影响,利用精密三辊研磨机以不同辊间距研磨锂基润滑脂,系统研究研磨前后锂基润滑脂的微观结构、锥入度、滴点、机械安定性、胶体安定性和流变学性能,并分析稠化剂微观结构与润滑脂性能的相关性.结果表明:与未研磨的润滑脂相比,研磨可提高锂基润滑脂稠化剂的分散均匀程度;研磨后润滑脂的锥入度显著...     

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。     

碳纳米管在润滑脂中的摩擦学性能及机制研究

以碳纳米管为添加剂制备锂基润滑脂,并探究碳纳米管含量、管径及管长对其摩擦学性能的影响。结果表明:碳纳米管可明显提高润滑脂的摩擦学性能;随碳纳米管质量分数的增加,润滑脂的摩擦学性能先提高后下降,碳纳米管质量分数为0.05%时润滑脂的摩擦学性能最佳;添加管径小、管长大的碳纳米管时润滑脂表现出更优秀的摩擦学性能,这是因为管径小、管长大的碳纳米管可能更容易被填充到表面微凸体的凹槽中。磨斑XPS结果显示,润滑膜中有氧化铁及碳纳米管的存在,氧化铁与碳纳米管等边界膜起到减摩抗磨的作用。     

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。     

长城牌OO#极压锂基脂的研制、性能特点及应用

长城牌00#极压锂基脂采用含锌多效剂及摩擦改进剂调配而成。具有优良的极压性。独特的流变性能以及良好的抗剪切安定性,经在水泥厂减速机上试用,解决了漏油的难题,可以满足22kW以下减速机的使用要求。     

长城牌00#极压锂基脂的研制,性能特点及应用

长城牌００＃极压锂基脂采用含锌多效剂及摩擦改进剂调配而成。具有优良的极压性。独特的流变性能以及良好的抗剪切安定性,经在水泥厂减速机上试用,解决了漏油的难题,可以满足２２ｋＷ以下减速机的使用要求。