纳米坡缕石/铟作为菜籽油添加剂的摩擦学研究

制备几种不同质量配比的纳米坡缕石/铟复合微粒,作为菜籽油润滑添加剂,在四球机上试验考察其油膜强度PB和摩擦学性能。结果表明,当纳米坡缕石与纳米铟的质量复合比为1∶3时,润滑体系具有高的抗极压、抗磨减摩能力,综合磨损值(ZMZ)降低35.73%,摩擦因数降低18.6%,最大无卡咬负荷增加了21%。SEM和EDAX分析磨损表面可知,油膜强度的提高及摩擦学性能的改善是因为润滑体系中纳米坡缕石微粒和金属铟纳米微粒在钢球接触区发生相互作用形成自修复膜层引起的。     

硼酸镧/铟复合纳米微粒在菜籽油中的摩擦学性能

用化学反应法制备了纳米硼酸镧,与纳米铟共混形成La2[B4O5(OH)4]3/In复合纳米微粒,用XRD、EDS对其物相组成及结构进行表征,利用四球试验机考察了不同复配比的La2[B4O5(OH)4]3/In复合纳米微粒在菜籽油中的摩擦学性能。通过SEM、XPS等手段,分析了磨损表面的形貌、元素组成和典型元素的化学状态,探讨La2[B4O5(OH)4]3/In复合纳米微粒润滑体系的作用机理。结果表明：复合纳米微粒由无定形水合La2[B4O5(OH)4]3和体心四方相结构纳米In组成。当水合La2[B4O5(OH)4]3与In质量配比为7∶3复合时,该润滑分散体系的减摩抗磨性能最佳,比纯菜籽油润滑的摩擦因数和磨斑直径分别降低51.2%和40.2%。主要是由于复合纳米微粒在磨损表面形成了以化学键、金属键结合为主吸附为次的自修复膜,使表面性能得到优化,提高了减摩性,同时补偿了磨损量,抗磨性也得到明显提高。     

一种含纳米铜的减摩自修复添加剂的摩擦学性能及其发动机台架试验

在不同条件、不同接触形式下考察了含纳米铜的减摩自修复添加剂的摩擦学性能，并研究了含纳米铜的减摩自修复添加剂与国外著名品牌的修复添加剂，在300摩托小时发动机加速强化台架试验后，发动机各摩擦副的磨损变化情况。结果表明，添加剂NARD2具有优良的减摩抗磨性能，与液体石蜡、16#坦克油和15W／30油比较，磨斑直径分别降低了42％、56％和19％，摩擦系数分别降低了50％、49％和33％。其实验室修复试验后，磨损出现了负增重现象。而添加剂NARD1具有良好的高温减摩抗磨性能，与16#坦克油比较，NARD1的磨损降低了56％，摩擦系数降低了27％。含纳米铜的减摩自修复添加剂能够同时实现对不同材质、不同运动形式和不同载荷下的摩擦副的有效润滑，其中发动机的主轴瓦、铜套、连杆轴颈等摩擦副出现了“零磨损”，即发动机工作300摩托小时后其磨损量为零。     

纳米蒙脱土润滑油添加剂对金属摩擦副的摩擦磨损性能的影响

制备蒙脱土纳米粒子添加到150N基础油中的润滑油体系,以45#钢作为金属摩擦副,利用MMU-10G摩擦磨损试验机研究其摩擦学性能,使用电子探针、金相显微镜、能谱仪进行试样磨损面形貌观察和组成元素分析。实验结果表明:纳米蒙脱土润滑油添加剂具有优异的减摩效果和良好的抗磨性能,与基础油相比较,平均摩擦因数下降48.8%,对应摩擦副试件失重减少45.5%,试样表面生成由纳米蒙脱土形成的自修复膜。     

原位修饰纳米坡缕石增强复合摩擦材料

采用"干法-湿法"球磨工艺制备了纳米坡缕石材料,针对纳米材料易于团聚的特点,使用硅烷偶联剂(KH550)进行了原位修饰。将修饰的纳米坡缕石对酚醛树脂(PF)进行改性,考察了不同温度条件下复合摩擦材料的摩擦磨损性能。透射电镜(TEM)结果表明,通过原位修饰"干法-湿法"制备的纳米坡缕石在溶液中均匀分散;采用热分析仪对改性树脂进行了热失重(TG)分析,修饰的纳米坡缕石改性树脂(MP-PF)具有较高的抗热衰退能力;摩擦磨损实验表明,MP-PF复合摩擦材料提高了复合材料的摩擦磨损性能。     

纳米ZrO2作为润滑油添加剂的摩擦学性能研究

利用溶剂置换干燥法制备了粒径在20－50nm范围的氧化锆粒子，用TEM及XRD对该产物进行了表征，用四球机及环块摩擦磨损试验机测定了枘米氧化锆作润滑油添加剂的摩擦学性能。研究发现：纳米氧化锆的加入，能有效提高500SN基础的抗减摩性能及承载能力，且纳米氧化锆的加入量有一最佳值，超过此量。含纳米粒子的润滑油摩擦学性能下降。纳米氧化锆的摩擦学作用机理是在摩擦表面沉积而形成具有抗磨减摩作用的润滑膜。图9，参9。     

载荷对坡缕石载银复合纳米润滑剂自修复性能的影响

采用MMU-10G型摩擦磨损试验机,借助摩擦试件的摩擦系数、失重量、SEM和EDAX分析,研究了坡缕石载银纳米润滑剂在170N、200N、230N载荷下对45#钢/灰铸铁摩擦副自修复性能的影响,结果显示在230N时,45钢/灰铸铁摩擦副表面能更好地生成一层微孔状态的自修复膜,表明坡缕石载银复合纳米润滑剂在高载荷下自修复...     

纳米氧化物颗粒对水基钻井液润滑性能影响的试验研究

通过在水基钻井液中添加纳米氧化物颗粒,来改善其润滑性能。选用了Al_2O_3、TiO_2及SiO_2三种纳米氧化物颗粒作为钻井液改性添加剂,利用极压润滑仪及销盘摩擦磨损实验仪研究了添加不同种类和浓度纳米颗粒氧化物对水基钻井液的润滑性能及减摩效果的影响。结果表明,所添加的3种球形纳米颗粒均有润滑减阻减摩的效果,其中SiO_2颗粒的钻井液的润滑性能、滤失性能以及减摩效果都是最好的。当纳米SiO_2颗粒加量为0.4%时,滤失量最小,润滑系数降低率达到15.6%,摩擦系数降低率为32.0%,磨痕轨迹平滑,减摩效果最为明显。当纳米颗粒浓度超过0.5%时,减摩效果降低,磨盘脱层磨损明显。     

抗磨添加剂的摩擦学性能试验研究

在销－盘式试验机上进行了抗磨添加剂的摩擦学性能试验．通过分析对摩表面的形貌特征、磨损量和摩擦因数等方面的变化,结果表明,抗磨添加剂能极大地改善机械系统的摩擦学性能．并根据试验结果,把抗磨添加剂应用到煤矿设备上进行现场试验,结果显示出抗磨添加剂具有减少机器磨损和降低噪声等优点．     

水基纳米流体润滑对钢环摩擦副减摩抗磨性能的影响

采用聚乙二醇和羧甲基纤维素钠作为分散剂,将分散剂和纳米碳化硼颗粒以一定的质量分数加入水基础液中,通过两步法制备出稳定分散的水基纳米碳化硼流体。采用单一变量法,研究水基纳米碳化硼流体对钢环摩擦性能的影响,提出水基纳米碳化硼流体作为传动介质的抗磨减摩机理。结果表明,羧甲基纤维素钠作为分散剂且质量分数为0.3%、纳米颗粒粒径为80 nm且质量分数为0.8%、分散介质为去离子水时水基纳米碳化硼流体具有良好的抗磨减摩性能。当摩擦负载超过200 N之后,水基纳米碳化硼流体的抗磨减摩性能大为降低。     

水基纳米流体对钢环摩擦副减摩抗磨性能的研究

采用聚乙二醇和羧甲基纤维素钠作为分散剂,将分散剂和纳米碳化硼颗粒以一定的质量分数加入水基础液中,通过两步法制备出稳定分散的水基纳米碳化硼流体。采用单一变量法,研究了水基纳米碳化硼流体对钢环摩擦性能的影响,提出了水基纳米碳化硼流体作为传动介质的抗磨减摩机理。实验结果表明,羧甲基纤维素钠作为分散剂且质量分数为0.3%、纳米颗粒粒径为80nm且质量分数为0.8%、分散介质为去离子水时水基纳米碳化硼流体具有良好的抗磨减摩性能。当摩擦负载超过200N~250N范围之后,水基纳米碳化硼流体的抗磨减摩性能大大降低。     

乳化液浓度对板带钢冷轧润滑性能的影响研究

乳化液的浓度是乳化液使用过程中的重要指标。本文以确定的温度和转速,采用连续加载的方式测定不同浓度的乳化液在不同负荷下的摩擦系数、磨斑直径和油膜破裂时的失效负荷,同时考察了乳化液的减摩、抗磨和极压性能,并通过轧制实验研究不同浓度乳化液的冷轧润滑性能。结果表明,乳化液的极压性能随着浓度的增大而增大,减摩抗磨性能随之变好。高浓度的乳化液的摩擦系数最小并在很小范围内波动,且将磨损值降到最低,磨损增量为0.16 mm,表现出良好的减摩和抗磨效果;且轧制压力和最小可轧厚度有明显的降低,最小可轧厚度降低了4.0%;高浓度乳化液润滑的钢板表面光洁度最好,油斑、划痕较少;低浓度乳化液润滑的钢板表面质量次之,但差异不是很大,若对板带钢轧后表面质量要求不高,可采用低浓度乳化液进行润滑轧制。     

铝青铜表面激光熔覆层的润滑摩擦性能

采用激光熔覆技术在QAl9-4铝青铜表面熔覆生成一层合金层,对激光熔覆后QAl9-4铝青铜试样和未经过激光熔覆处理的QAl9-4铝青铜在润滑条件下的摩擦性能进行对比分析.结果表明,激光熔覆后的试样摩擦因数和磨损体积都比未经过处理的试样低.激光熔覆层的高耐磨性主要取决于其存在强化相,在润滑条件下磨损失效形式主要为磨粒磨损,但随着摩擦速度的增加,材料表面逐渐产生粘着磨损.由于激光熔覆层基体强度高,以及强化相在润滑摩擦过程中形成高强度的骨架和光滑的支撑面,摩擦过程中形成的犁沟又具有存储润滑油的作用,因此激光熔覆层表现出很好的润滑摩擦磨损性能.     

掺Cu/Ti中间相碳合金的制备及其高温摩擦磨损性能研究

采用机械合金化法将金属Cu,Ti掺杂到煤焦油沥青碳质中间相中,制备出掺Cu/Ti中间相碳合金。利用X射线衍射仪(XRD)分析了所制备中间相碳合金的晶体结构;通过高温端面摩擦试验研究了添加中间相碳合金润滑油的高温摩擦磨损性能;用SEM观察摩损表面的形貌,激光Raman光谱仪分析磨损表面碳的结构特征。结果表明,机械合金化掺杂金属Cu,Ti后,中间相碳合金的结晶有序度下降,向无定形结构转变;添加了中间相碳合金的润滑油,其高温减摩抗磨性得到优化,而且其减摩抗磨性能随着载荷的增大而大幅度提高;在高温摩擦机械作用下,增加载荷将促使磨损表面碳质材料的有序程度增加,其摩擦性能也越好。     

钻杆接头材料35CrMo硫氮复合处理层的干摩擦学性能研究

应用离子渗氮与离子渗硫技术,在钻杆接头材料35CrMo钢表面制备了硫氮复合处理层。采用M-200环块磨损试验机,对比研究了原始渗氮表面与硫氮复合表面在干摩擦条件下的抗磨损性能。结果表明,在干摩擦的条件下,由于摩擦副的接触表面缺乏润滑,硬度较高的渗氮层会加剧接触表面的磨损。而硫氮复合处理层由于在表面存在一层硫化亚铁固体润滑层,在磨损过程中可以起到一定的润滑作用,因此其在干摩擦条件下具备更好的抗磨损性能。     

热轧板带钢新型水基纳米轧制液实验研究

结合物理分散和化学分散的方法,将平均尺寸35 nm的TiO2稳定地分散到水基轧制液中,研制了水基纳米热轧轧制液;通过万能摩擦磨损试验机表征了其摩擦学性能,采用不同润滑条件进行了热轧轧制润滑实验。研究结果表明,纳米TiO2能够稳定地分散到热轧水基轧制液中,可以有效提高钢-钢摩擦副间的抗磨性能,降低摩擦系数;同时添加纳米TiO2的水基轧制液表现出良好的润滑性能,明显降低轧制力,减少板带钢终轧厚度,有利于轧制更薄规格的热轧产品;同时能够降低板带钢表面粗糙度,改善板带钢轧后表面质量,为纳米添加剂的开发及环保型热轧水基轧制液的研究提供重要参考依据。     

碳基薄膜固液复合润滑研究现状

摩擦和磨损制约着机械系统的高可靠、长寿命服役,随着科学技术的快速发展,单一的固体或液体润滑系统已经无法满足工业应用中对机械部件的摩擦学性能要求．因此,研究人员对固液相复合润滑体系展开了大量研究,碳基薄膜因具有优异的摩擦学性能而常被用于组成固液复合润滑体系．对碳基薄膜固液复合润滑体系的研究进行了回顾,从碳基薄膜/油复合润滑、碳基薄膜/离子液体复合润滑、碳基薄膜/水复合润滑、碳基薄膜/润滑剂/纳米添加剂复合润滑,以及表面织构碳基薄膜和摩擦过程中生成碳材料的特殊碳基材料复合润滑六个体系对碳基薄膜固液复合润滑进行了综述．碳基薄膜/润滑油复合润滑无论是在大气还是在真空中都表现出优异的摩擦学性能,碳基薄膜/离子液体复合润滑对于提高在苛刻条件下服役的机械运动部件的摩擦学性能具有指导意义和广泛的应用前景．润滑添加剂的使用,可以在碳基薄膜/润滑油复合润滑体系的基础上进一步提高摩擦学性能,过渡金属氮化物/润滑油摩擦催化生成碳材料为进一步发现和发展不同的先进润滑和保护材料提供了前景．最后总结了目前研究领域中存在的一些问题,并对未来发展方向进行了展望．     

自润滑衬垫磨损表面润滑覆盖层的形成及其性质

在基体树脂中添加有纳米颗粒,用浸渍的方法制备了Kevlar/PTFE织物型自润滑衬垫,并在MM-200磨损试验机上,对所制备的衬垫进行摩擦磨损试验,通过扫描电子显微镜(SEM)对磨损表面进行观测,并应用EDS对润滑覆盖层进行了成分分析。研究结果表明,衬垫磨损表面润滑覆盖层的形成过程及其性质对衬垫的摩擦磨损性能有重要的影响,纳米添加颗粒参与到润滑覆盖层的形成过程,并对其形成过程和性质产生影响。     

含MoS2镍基复合材料摩擦磨损性能的研究

对用粉末冶金法制备的含MoS2镍基合金的摩擦磨损性能进行了研究, 并探讨了其减摩机理. 研究结果表明,MoS2 质量分数为6%的镍基合金,可在摩擦表面形成起润滑作用的含硫化合物的复合膜,此时材料表现出较好的摩擦磨损综合性能.     

中科院兰州化学物理研究所类金刚石薄膜的润滑研究取得新进展

中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室空间润滑材料研究组在类金刚石(DLC)薄膜材料润滑应用方面取得了系列进展。研究发现,DLC薄膜材料具有优异的减摩和抗磨性能,但传统摩擦副