坡缕石/铜复合纳米粉体对HT200摩擦副的摩擦学性能

用共混法制备1∶1的坡缕石/铜复合纳米粉体,经表面修饰后按质量比2%添加到150N基础油中,制备出含复合纳米材料添加剂的润滑油体系。用MMU-10G摩擦磨损试验机测试该润滑油添加剂对HT200对磨试样的摩擦学性能,并用高精度电子天平测定试件的失重量以评定其耐磨性能。用扫描电镜SEM、EDX等分析了摩擦磨损试验后表面成分与形貌的变化,并分析了摩擦学性能变化的机理。结果表明:制备的坡缕石/铜复合纳米粉体在基础油中分散性良好,颗粒大小不超过200nm,能明显提高摩擦副的减摩抗磨性能,平均摩擦因数下降19.1%,总磨损量下降44%,试件表面生成了含坡缕石特征元素和铜元素的自修复膜层,这是纳米坡缕石和纳米铜粒子共同作用的结果。     

纳米坡缕石润滑油添加剂对灰铸铁HT200摩擦磨损性能的影响

制备坡缕石纳米粒子添加到150N基础油的润滑油体系,在MMU-10G摩擦磨损试验机上分别对该纳米粒子润滑油体系和纯150N基础油,在混合润滑条件下的铸铁HT200试样对摩时的摩擦磨损性能进行研究,并用SEM和金相显微镜对磨损表面进行观察和分析,借助EDX测定试样表面成分的变化,探讨摩擦磨损性能变化的机理。结果表明:自制备的用KH550硅烷偶联剂球磨修饰的坡缕石纳米粒子在基础油中分散性良好,在该润滑剂润滑条件下对摩的试样表面生成了自修复膜层,其磨损量明显减小,失重量下降约25.2%,平均摩擦系数下降约32.3%。     

坡缕石/Ag复合纳米材料添加剂的自修复性能研究

将坡缕石(Palygorskite,简称P)/Ag复合纳米材料作为润滑油添加剂,以质量分数为4％的添加量添加到150N基础油中作为润滑油,在MMU-10G型摩擦磨损试验机上考察了P/Ag复合纳米材料添加剂对45#调质钢摩擦副的自修复效果.用称重法测定磨损量,用SEM和EDX对最终摩擦表面形貌和表面元素成分进行表征;并用...     

Al_2O_3/TiO_2纳米复合粉体的摩擦学性能研究

将油酸和硅烷偶联剂(KH-560)修饰的Al_2O_3/TiO_2纳米复合粉体添加到基础油中,用可见分光光度计表征纳米粒子在润滑油中的分散稳定性,在自主设计的摩擦磨损试验机上考察Al_2O_3/TiO_2纳米复合粉体作为润滑油添加剂的抗磨减摩性能,用3D表面轮廓仪、扫描电镜和电子能谱分析试样表面形貌与成分变化及纳米粒子的作用机理。结果表明:在0.25%Al_2O_3/TiO_2纳米复合粉体(Al_2O_3∶TiO_2=1∶1)润滑油中添加2%KH-560时,具有最好的分散稳定性;在润滑油中添加0.25%Al_2O_3/TiO_2纳米复合粉体(Al_2O_3∶TiO_2=1∶1)时抗磨减摩效果最佳,在载荷500N、转速1100r/min时,摩擦系数和磨损量相比基础油时分别降低25.4%和43.8%。     

复合纳米氧化物作为润滑油添加剂的抗磨减摩特性研究

使用3种表面分散剂分别对纳米TiO2和纳米SiO2颗粒进行表面修饰,修饰后的粉体按不同质量分数作为润滑油添加剂加入基础油中,在立式摩擦磨损试验机上进行摩擦磨损实验。使用傅里叶红外光谱和分光光度计分别检测修饰后粉体表面键合特性和在基础油中的分散性,借助扫描电镜和EDAX对钢球表面形貌和元素进行表征。实验结果表明质量分数分别为5%,12%的钛酸酯偶联剂修饰的纳米粉体能够很好地分散在基础油中;基础油中加入1∶1复合纳米粒子后使得磨斑直径降低了21.7%,并且在磨斑表面检测到Ti、Si元素。分析认为纳米粉体在摩擦副之间形成了润滑保护膜的同时产生了微轴承效应,从而大大地提高了润滑油的摩擦性能。     

表面织构参数对渗氮304钢在纳米微粒添加剂润滑油作用下摩擦特性的影响

采用激光打标机在304钢基体表面刻蚀出孔径与间距数值相等的均布微坑;将激光织构的试样放入渗氮炉中进行表面渗氮处理;采用表面修饰剂对质量比为1∶1的SiO_2和TiO_2混合纳米微粒进行表面修饰后,将其(3%,质量分数)加入到基础油中,使用摩擦磨损试验机对其进行摩擦磨损实验。系统地对试样复合改性表面硬度、表面化学成分、表面形貌及摩擦磨损形貌进行研究。实验结果表明:表面织构参数影响304钢的摩擦学性能,其摩擦因数随孔径及间距的增大而减小,在摩擦过程中,织构微坑能够起到收集磨屑、存储润滑剂、降低磨损的作用;表面经盐浴渗氮处理后,其显微硬度由222.53HV0.1提高到573.63HV0.1,硬度显著提升;纳米微粒作为润滑油添加剂不仅能够产生微轴承作用将部分滑动摩擦转变为滚动摩擦,同时还能生成一层润滑保护膜。复合润滑结构与含有纳米添加剂的润滑油配合能够显著地降低磨损,使材料具有优异的摩擦学性能。     

几种纳米润滑油添加剂在齿轮油中的应用研究

研究了纳米Cu、纳米TiO2和纳米LaF3润滑油添加剂在85W／90基础油中的油溶性,比较了三种纳米润滑油添加剂在齿轮油中的应用效果,结果表明：纳米铜添加剂能够显著提高基础油的极压性能,同时具有良好的抗磨性能。采用SEM对铜纳米微粒在复合剂体系中的极压抗磨机理进行了分析,发现在摩擦过程中铜纳米微粒在表面形成沉积膜,从而表现出良好的极压抗磨性能。     

载荷对自修复纳米润滑添加剂摩擦学性能的影响

采用WAZAU摩擦磨损试验机分析了N68基础油和添加了自修复纳米润滑添加剂的润滑油N68NT1在不同载荷下的摩擦系数,并在线检测了钢/钢摩擦副在摩擦过程中润滑介质的温度变化情况.试验结果表明:同基础油N68相比,添加了自修复纳米润滑添加剂的润滑油表现出了良好的摩擦学性能,载荷对其的影响也不同于载荷对N68基础油的影响,同时N68NT1表现出了良好的散热性能.     

一种复合矿物作为润滑添加剂时的"负磨损"现象研究

把含有Al2O3、SiO2、MgO等无机复合矿物质制备成纳米润滑添加剂,按其用量为0.5%加入基础油(20号润滑油)中进行摩擦学试验.通过试验,结合摩擦表面的金相分析及成分分析发现,摩擦试样发生了负磨损现象,即:比较摩擦试验前后的质量,摩擦试验后质量增加,说明摩擦在一定情况下也可能导致负磨损,加深了对摩擦磨损过程的认识.     

纳米SiO2润滑油添加剂的摩擦学性能研究

以醇盐水解沉淀法制备了40nm左右的二氧化硅粒子;用四球摩擦试验机测定了纳米SiO2作为润滑油添加剂的摩擦性能,并利用SEM照片观察磨斑表面形貌,探讨了纳米SiO2的抗磨机理.研究结果表明:400SN基础油的承载能力在加入纳米SiO2后得到很大提高,并且纳米SiO2的加入量有一最佳值.当加入量为1.5%时,PB值增大了近1倍,达到最佳.     

含云母钛铝基自润滑合金的摩擦磨损性能

为了提高Ti Al基合金的摩擦磨损性能,采用放电等离子烧结(SPS)技术制备含云母的Ti Al基合金(TAM);采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪及能谱仪考察了试样的显微组织形貌及其物相结构与成分;采用维氏硬度计测试了试样的显微硬度;采用球盘式摩擦试验机测试了其室温和400℃下的摩擦磨损性能。结果显示:TAM主要含有γ-Al Ti、α2-Ti3Al和云母颗粒,且云母与基体呈现良好的界面结合;TAM的维氏硬度较之基材下降了约54 HV4.9 N;室温下TAM的摩擦系数由基材的0.57下降至0.44,体积磨损量下降幅度达62.5%;高温下TAM的摩擦系数最终与基材一致,表现出零磨损量的特征。云母在常温下发挥了自润滑、自修复功能,表现出良好的减摩抗磨特征;400℃下云母减摩特征被黏着磨损机制掩盖,但保留了自修复性能,展现出了良好的抗磨特性。     

二烃基五硫化物-三聚氰胺-甲醛树脂微胶囊的制备及其摩擦性能

以硫化脂肪类添加剂二烃基五硫化物(RC2540)为芯材, 三聚氰胺-甲醛树脂(MF树脂)为壁材, 采用原位聚合法合成了RC2540-MF树脂微胶囊。使用红外光谱、 SEM及热重分析(TG)等对其性能进行表征。用四球摩擦副考察了RC2540-MF树脂微胶囊作为聚乙二醇基础液添加剂时的摩擦磨损性能。结果表明: 添加质量分 数3% RC2540-MF树脂微胶囊的聚乙二醇基础液在314 N下摩擦系数可低至0.04, 磨斑直径在314 N(RC2540-MF质量分数5%)下为0.54 mm, 实验载荷则可以提高至1000 N以上。这是由于摩擦力导致RC2540-MF 树脂微胶囊破损, 活性硫化物在摩擦表面的物理、 化学吸附作用和生成的摩擦化学反应膜起到减摩和极压抗磨作用。     

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。     

Tribological properties of lubricating oil with micro/nano-scale WS2 particles

The tribological properties of lubricating oil containing micro/nano-scale WS₂ (90 nm, 2 µm) and ionic liquid [C₇H₁₁F₃N₂O₃S] are evaluated using a four-ball friction tester. Results show that the addition of micro/nano-scale WS₂ can improve the tribological properties of the base oil; moreover, adding the ionic liquid as a solvent may lead to a better mixing of the micro/nano-scale WS₂ and base oil and promote the dispersion of WS₂ in the sample oil. The base oil with 90 nm nano-WS₂ and ionic liquid presents the best anti-friction and anti-wear properties at 1 wt.% content. The surface analysis of wear scars reveals that ploughing is the main cause of wear in the three bottom balls. Furthermore, the wear furrows of nano-WS₂ as lubricating additive are uniform and symmetrical and can homogenously appear on the friction area. This work proves that the micro/nano-scale WS₂ plays an important role in improving the performance of tribological properties of lubricating oil.     

复合Al_2O_3-SiO_2纳米颗粒的摩擦学性能研究

以硅烷偶联剂为改性剂对复合Al2O3-SiO2纳米颗粒进行原位改性,实现其在润滑油中均匀稳定的单分散。将改性后的复合Al2O3-SiO2纳米颗粒分别按质量分数为0、0.05%、0.1%、0.5%、1.0%的量加入到润滑油中制成试样,进行四球试验和止推圈试验。对摩擦实验中的摩擦系数、磨斑直径、磨损量、摩擦副表面形貌进行分析。结果表明:当复合Al2O3-SiO2纳米颗粒添加质量分数为0.5%时,摩擦系数和磨斑直径最小,止推圈的磨损量出现负磨损,摩擦表面的磨痕明显的变浅、变窄。说明摩擦过程中,复合Al2O3-SiO2纳米颗粒沉积在摩擦副表面,形成一层保护膜有效的保护了摩擦表面,抗磨减摩作用显著。     

Al2O3/SiO2／MgO复合纳米添加剂的抗磨减摩性能

采用超声机械法制备纳米Al2O3、SiO2、MgO等颗粒，并对其进行化学修饰，使其稳定地分散在基础油中，获得自修复纳米润滑添加剂。通过四球试验与止推圈试验考察摩擦学性能。试验结果表明：自修复纳米润滑添加剂具有良好的分散稳定性、抗磨减摩性和自修复性。     

纳米铜润滑油添加剂的摩擦学特性及其自修复机理

为了评价纳米铜添加剂对摩擦副的减摩和自修复性能,采用液相化学还原法合成了二烷基二硫代磷酸(HDDP)修饰纳米铜微粒,利用四球摩擦磨损试验机分析了不同载荷条件下纳米铜添加量对摩擦系数、磨斑直径等摩擦学性能影响,采用扫描电镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)分析了磨痕形貌及其化学成分组成,并通过纳米压痕测试技术测量铜膜硬度及弹性模量。结果表明:纳米铜添加量为0.4%(质量分数)时减摩效果最佳,磨斑直径和摩擦系数明显下降,比未添加纳米铜的降低了23.0%~27.2%和15.1%~24.9%。摩擦过程中纳米铜微粒在摩擦表面形成化学沉积膜,铜膜的纳米硬度为1.63 GPa,弹性模量为78.08 GPa,表现出优良的抗磨减摩性能。