表面修饰SiO_2纳米微粒的制备及其摩擦学性能研究

根据Stb(o)er法,控制和调节反应物的浓度制备出不同粒径的SiO2乙醇溶胶,利用十八醇,在高温、惰性气氛条件下进行酯化反应,对无机纳米微粒进行表面化学修饰,制备出油溶性的纳米微粒;将不同粒径的油溶性SiO2纳米微粒用作润滑油添加剂,对其摩擦学性能进行评价.结果表明:制备的表面修饰SiO2纳米微粒粒径分布均匀,能在有机溶剂和油中分散形成稳定的有机溶胶;纳米微粒粒径大小对其摩擦学性能有一定影响,SiO2纳米微粒的粒径越小,减摩抗磨效果越好,因为小的纳米微粒更容易在金属磨损表面形成低熔点且易剪切的纳米润滑防护层.     

纳米级金属粉改善润滑油摩擦性能的研究

在MPX200实验机上考察了粒径为20～30hm的铜粉和锡粉加入Q030润滑油后的摩擦性能,结果表明该铜粉能够提高Q030润滑油的极压性能,而将铜粉和锡粉一起加入该润滑油则效果更佳。     

纳米润滑添加剂改善摩擦磨损提高发动机性能的研究

以5W-30润滑油为基础油,Al_2O_3/TiO_2为纳米添加剂,配制添加剂质量分数为2%的纳米润滑油。通过摩擦学性能试验台模拟缸套-活塞环摩擦副实际工作过程,研究Al_2O_3/TiO_2纳米添加剂对摩擦学性能的改善;通过场发射扫描电镜(FESEM)对活塞环样本微观形貌进行观察,确定表面磨损情况;通过发动机台架实验研究确定实际使用工作过程中,纳米添加剂对发动机动力性能的影响。结果表明,润滑油中加入Al_2O_3/TiO_2纳米添加剂后,缸套-活塞环摩擦副摩擦磨损性能得到明显改善,摩擦因数和活塞环磨损率显著下降,摩擦因数最大下降50.6%,平均下降42%;活塞环磨损率最大下降34.8%,平均下降27.2%;活塞环表面微观形貌得到明显改善,磨损表面得到修复,划痕显著减少;在转速为4 400 r/min时随着负荷逐渐增大,发动机台架实验输出功率最高提升24.2%,低负荷功率增幅显著,高负荷范围内功率平均提升3.3%,动力性能得到较大提升。     

纳米TiO2添加剂对低黏度润滑油成膜性能的影响

为改善低黏度润滑油的摩擦磨损性能和成膜性能,选用纳米TiO₂为添加剂,低黏度的聚α烯烃（PAO8、PAO10）和聚醚（PAG）作为基础油,在四球式摩擦磨损实验机上考察纳米TiO₂添加剂对润滑油摩擦磨损性能的影响,利用点接触光弹流润滑试验台,研究不同速度、载荷下和纳米TiO₂添加量对润滑油成膜性能的影响。结果表明:加入一定质量分数的纳米TiO₂添加剂能够明显提高润滑油的抗磨减摩性能,在PAO8、PAG和PAO10基础油中分别加入质量分数0. 3%、0. 05%和0. 3%的纳米TiO₂时,摩擦因数和磨斑直径均最小;综合比较摩擦因数和磨斑直径,纳米TiO₂在PAO8基础油中表现出最好的抗磨减摩性能,摩擦因数减小了约54. 5%,磨斑直径降低了约10. 4%;随着卷吸速度的增加,润滑油的最小膜厚也逐渐增加,在相同卷吸速度下,与纯基础油相比,添加一定质量分数纳米TiO₂添加剂的最小膜厚明显增加;随着纳米TiO₂粒子添加量...     

纳米蒙脱石添加剂对45~#钢摩擦副摩擦学性能的影响

将KH550偶联剂修饰的纳米蒙脱石(MMT)按不同质量分数加入150N基础油中,制备质量分数1%~5%的5种纳米MMT润滑油体系,采用MMU-10G摩擦磨损试验机考察纳米MMT对45#钢摩擦副减摩抗磨性能的影响,采用SEM和EDX等分析试样形貌与表面元素成分的变化,分析影响摩擦学性能的机制。结果表明:质量分数3%的纳米MMT润滑油和具有最好的抗磨减摩性能,相对于基础油润滑体系,可使金属摩擦副磨损失重量最小降低45.5%;所有试样表面均形成了以MMT特征元素和Fe元素为主体组成的自修复膜层,使试样磨损损失获得补偿,其中质量分数3%的纳米MMT润滑油润滑时摩擦副表面MMT特征元素的含量最高,故试样磨损率最小;纳米MMT润滑体系润滑时的摩擦因数均低于纯基础油,但是不同含量的纳米MMT对改善45#钢摩擦副的减摩性没有明显的区别。     

纳米坡缕石的分散工艺对润滑油摩擦性能的影响

研究了纳米坡缕石的分散工艺对润滑油摩擦性能的影响。结果表明,三种分散工艺均可将纳米坡缕石均匀分散到基础油中。在室温下放置24h后,方案二和方案三出现少量沉淀,方案一无沉淀出现。在摩擦试验条件下,三种方案对应的平均摩擦系数分别为0.06518、0.06688、0.07011。     

两种分散剂对IF-WS2纳米粒子分散性能和摩擦性能的影响

研究甲基萘和聚异丁烯丁二酰亚胺(PIBSI)两种分散剂对IF-WS 2纳米颗粒在基础油中的分散性能和摩擦性能的影响。使用722型分光光度计和四球摩擦试验机分别考察纳米WS 2润滑油在分散剂中的分散稳定性和摩擦性能,用激光粒度分析仪和红外光谱(FTIR)分析分散剂与WS 2纳米颗粒之间的作用机制。结果表明:甲基萘的分散效果和抗磨减摩效果最好,4%甲基萘分散的0.01%的纳米WS 2润滑油可以长期稳定保存,其纳米WS 2润滑油在490 N时的磨斑直径仅为0.540 mm,摩擦因数为0.11;甲基萘能够起到分散和抗磨减摩作用的原因是其对IF-WS 2纳米粒子具有一定的溶解作用。     

纳米Sn粒子的制备及其作润滑油添加剂的摩擦学性能研究

用化学还原法制备了表面经油酸修饰的纳米Sn粒子,并在透射电镜(TEM)下观测到所制备的纳米Sn粒子呈球形、平均粒径为20 nm。在MSR-10D四球摩擦磨损试验机上考察了纳米Sn粒子作为CF-4 15W/40润滑油添加剂的摩擦学性能,并在扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)上对钢球磨斑表面进行了形貌观测和表层成分分析。试验结果表明,纳米Sn粒子作为润滑油添加剂具有一定的减摩性能和较好的抗磨性能,当所添加的体积分数仅为0.1%时,添加纳米Sn粒子润滑油的摩擦力比基础油降低了16.64%,其磨斑直径比基础油减小了38.4%。分析认为,纳米Sn粒子通过隔离摩擦表面而改善了润滑油的减摩抗磨性能。     

表面修饰ZrO2纳米颗粒对液体石蜡抗磨性能的影响

采用原位修饰方法制备了双烷基二硫代磷酸盐(DDP)表面修饰的ZrO2纳米颗粒,利用四球摩擦磨损试验机考察了ZrO2/DDP复合纳米微粒用于添加剂的摩擦学行为。用扫描电子显微镜(SEM)和能量散射谱仪(EDS)观察、分析了磨斑表面形貌,并探讨了复合纳米微粒添加剂的润滑作用机制。摩擦磨损结果表明,ZrO2/DDP复合纳米微粒添加剂具有优良的抗磨损性能,能显著提高液体石蜡的失效载荷;表面分析结果表明,在摩擦过程中ZrO2/DDP复合纳米微粒聚集在边界润滑膜中,对磨损表面起到修复作用。     

一种含硼润滑油添加剂的制备及摩擦学性能研究

利用气流粉碎和长时球磨相结合的方法，制备了一种稳定分散的含硼润滑油添加剂，并利用环块摩擦磨损试验机和四球试验机考察了其摩擦学性能，并对其减摩抗磨机理进行了分析。实验结果表明，该种润滑油添加剂可使润滑油的摩擦因数和摩擦副的磨损量大幅度下降，表现出优良的减摩抗磨性能。     

新型黃原酸衍生物的合成及其摩擦学性能

采用不同烷基的黄原酸钠盐与氯亚甲基苯并咪唑进行取代反应,合成了3种新化合物,产物结构经IR、UV、1H NMR、13C NMR、MS和元素分析进行了表征确证,考察了其油溶性和热稳定性,并利用四球试验机考察了合成的3种新化合物在液体石蜡中的摩擦学性能。结果表明,合成的3种化合物均能溶于大部分有机溶剂而难溶于水;3种化合物表现出很好的热稳定性,其第一分解温度均高于178℃,最高到480℃才分解完全,能适应一般工况条件的要求。3种新化合物在液体石蜡中有很好的极压抗磨作用。     

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。     

再生润滑油在不同条件下的摩擦学性能研究

通过再生添加剂方法对废汽轮机油和废油膜轴承油进行再生处理,去除废润滑油中的非理想组分,补加适合的添加剂。针对汽轮机和轴承的摩擦副材料特点,采用钢-钢、钢-铜摩擦副材料,在四球摩擦试验机上研究不同试验条件如不同载荷和速度、不同摩擦副材料下再生汽轮机油和油膜轴承油的摩擦学性能,并与对应的新油进行比较。结果表明：再生油对于不同的摩擦副材料（钢/钢和铜/钢）、在不同载荷和速度条件下都具有广泛的润滑适应性,抗磨减摩性能达到甚至超过新油。     

S-N型润滑添加剂的合成及其摩擦学性能研究

合成一种新型环境友好型、无灰、非磷极压抗磨剂——含羟基二烷基二硫代氨基甲酸衍生物(DDCSD)。采用红外光谱仪对其结构进行表征,利用热分析仪考察其热稳定性,使用四球试验机及SRV考察其在复合锂基润滑脂中的摩擦学性能,并用扫描电子显微镜及X射线光电子能谱分析摩擦表面形貌及表面化学成分。结果表明,DDCSD具有良好的热稳定性,能有效提高基础脂的抗磨、减摩及极压性能,可作为多功能润滑油脂添加剂ZDDP的替代品。这是由于DDCSD在摩擦过程中发生化学吸附及摩擦化学反应,在金属表面上形成了一层具有抗磨减摩性能的边界润滑膜,从而起到抗磨减摩的作用。     

羟基硅酸盐/纳米铜复合添加剂摩擦学性能研究

由羟基硅酸镁和纳米铜粉体按质量比1∶1组成复合添加剂,利用MJ-800型四球摩擦磨损试验机考察复合粉体、硅酸盐粉体和纳米铜分别作为N68基础油添加剂的摩擦学性能,借助JSM3010型扫描电子显微镜及EDS测试分析钢球磨痕的表面形貌和成分组成,研究了添加剂的作用机制.结果表明:添加剂的引入明显改善了基础油的摩擦学性能,添加剂粒子通过吸附、填充、微滚珠以及熔融铺展作用降低钢球磨损,并对磨损表面进行一定的修复;硅酸盐粉体和纳米铜表现出良好的协同抗磨效应,复合添加剂的极压抗磨性能优于硅酸盐粉体或纳米铜单独作为添加剂.     

十二烷氧基硼酸镧抗磨减摩添加剂的合成及摩擦学性能研究

合成了十二烷氧基硼酸镧(简称LaDOB)。以十二烷氧基硼酸镧为添加剂，采用四球实验机和环-块摩擦实验机评价了其抗磨减摩性能。结果表明LaDOB使HV1500基础油的抗磨性能得到明显改善，400N负荷下长磨60min时，磨斑直径从基础油的1．76mm降为含添加剂时的0．65mm；其承载能力明显提高，最大无卡咬负荷从基础油的558N增加到含3.0％添加剂时的834N，同时摩擦因数明显降低。X-射线光电子能谱(XPS)分析表明，添加剂在摩擦过程中发生了摩擦化学反应，生成的产物La2O3和B2O3沉积在摩擦副表面，形成抗磨减摩膜，从而改善其摩擦磨损性能。     

润滑条件对纳米SiO2填充尼龙复合材料摩擦学性能的影响

利用MM-200磨损实验机在干摩擦、水润滑和油润滑等条件下，研究了润滑条件对含量为10％的纳米SiO2填充尼龙1010复合材料与45^#钢对磨时的摩擦学性能的影响，并利用扫描电子显微镜对纳米SiO2-PA1010复合材料的磨损表面和磨损机理进行了观察和分析。结果表明水润滑时，纳米SiO2-PA1010复合材料的摩擦因数比在干摩擦时有一定程度的降低，但磨损量却比干摩擦时增加了很多；而在油润滑时，摩擦因数和磨损量均比干摩擦和水润滑时降低了许多；复合材料的磨损机制也随着润滑条件的不同发生了相应的变化。     

海水润滑赛龙陶瓷轴承的摩擦学性能研究

分析海水润滑轴承的主要磨损形式,建立海水润滑赛龙陶瓷轴承的弹流润滑模型,通过数值计算发现在赛龙陶瓷/钢摩擦副间可以形成海水弹流润滑膜,轴承间水膜厚度分布有明显颈缩现象,但压力分布图中第二压力峰不明显;随着转速的增加,海水润滑膜膜厚及最小膜厚都变薄;相同条件下,赛龙陶瓷轴承用海水润滑比用纯水和油润滑时更不容易形成弹流润滑薄膜。