有机硫化酯润滑油添加剂的制备及性能研究

在催化剂作用下,合成一种含有二丁基二硫代氨基结构的有机硫化酯润滑油添加剂(CNSB)。利用四球摩擦磨损试验机考察CNSB在100 N基础油中的摩擦学性能,采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分别分析磨损表面形貌和磨斑表面元素组成。结果表明:合成的CNSB作为润滑油添加剂具有较好的极压减摩性能,并明显优于同等条件下的二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)。SEM和EDS表明,在摩擦过程中CNSB会发生分解并在摩擦副表面发生化学反应,生成一层由有机硫化物、硼的氧化物等组成的致密保护膜,从而有效减轻钢球摩擦副表面的擦伤和磨损,且CNSB中的B元素也与S元素发生了协同作用,在一定程度上起到了抗磨减摩作用。     

矿物质润滑油添加剂对钢/铝锡合金摩擦副摩擦学性能的影响

利用销盘式磨损试验机研究了一种矿物质润滑油添加剂对钢/铝锡合金摩擦副摩擦学性能的影响,并考察了这种添加剂对实际工况下铝锡合金轴瓦的作用效果。采用AFM、SEM/EDS等仪器对摩擦副表面进行了分析。结果表明,矿物质添加剂在低载荷比高载荷条件下的减摩抗磨效果明显;试验时间越长,添加剂的作用越充分,圆盘表面的Al-Sn共晶体的分布越分散,减摩效果越明显;添加剂降低了摩擦表面的粗糙度,显著地提高了摩擦副的减摩抗磨性能,延长了使用寿命;添加剂作用后的摩擦表面发现了少量的Fe元素,并发现个别添加剂粒子和磨损粒子在铝锡合金表面的镶嵌和沉积,添加剂提高了其承载能力。     

硼氮化蓖麻油对菜籽油和矿物基础油摩擦学性能的影响

通过化学改性的方法在蓖麻油分子中引入硼、氮元素,合成出一种新型绿色润滑油添加剂硼氮化蓖麻油(简称BNC);采用四球摩擦磨损试验机考察BNC对菜籽油和400SN矿物基础油摩擦学性能的影响,运用扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)分析试球磨痕的表面形貌及磨斑表面的化学元素。结果表明:BNC对菜籽油基础油的抗磨减摩性能和极压性能明显优于400SN基础油,这可能是由于BNC分子极性较大,在菜籽油基础油中感受性较好。BNC能在一定程度上提高基础油的承载能力、极压能力和抗磨减摩能力,这可能是由于长链蓖麻油分子的载体作用、硼的缺电子性、氮的高反应活性在摩擦副表面形成复杂的化学反应膜后具有良好的抗磨减摩性能。EDS分析表明,BNC中的B、N功能元素在摩擦副表面有较多的沉积,说明添加剂中的B元素、N元素均参与了摩擦化学反应。     

油润滑条件下有机物修饰纳米铜颗粒改善铁基摩擦副摩擦磨损的研究

在球盘式摩擦磨损试验机上考察了有机物修饰的纳米铜颗粒作为50CC润滑油添加剂的摩擦学性能;采用SEM和EDS分析了磨损表面形貌和表面膜元素组成。探讨了纳米铜颗粒的摩擦学作用机制：结果表明：有机物修饰的纳米铜颗粒作为添加剂能显著改善50CC润滑油的抗磨减摩性能,含0．05％纳米铜油样润滑下的摩擦因数与磨损量同基础油润滑下相比分别降低了27．6％与60％。分析后认为,纳米铜颗粒通过对摩擦表面进行修复及在摩擦表面成膜两种作用有效地改善了摩擦磨损性能。     

新型S-N型三取代三嗪衍生物的合成及其与磷酸三甲酚酯在菜子油中的摩擦学研究

合成了一种新型无磷三正辛硫基取代三嗪衍生物（TOTY），利用四球摩擦磨损试验机考察了单剂TOTT、磷酸三甲酚酯（TCP）以及含不同质量比的TOTY和TCP的复合添加剂在菜子油中的摩擦学研究；用x射线光电子能谱仪（XPS）和扫描电子显微镜（SEM）分析了磨损表面形貌和元素化学形态。结果表明：所考察的添加剂都能有效提高基础油的承载能力；在一定的条件下，单剂TOTY和TCP能够有效地提高基础油的减摩和抗磨性能；TOTY／TCP复合剂在基础油中表现出协同抗磨和减摩效应。在摩擦过程中，含上述添加剂的菜子油与摩擦副表面发生了复杂的摩擦化学反应，在摩擦副表面生成混合边界润滑膜，从而起到了减摩抗磨作用。     

无硫磷三嗪衍生物的摩擦学研究

合成了一种三取代无硫磷三嗪衍生物,用四球机考察了它们在菜籽油和改性后的菜籽油中的摩擦学性能,用X射线光电子能谱仪（XPS）和扫描电子显微镜（SEM）分析了磨损表面形貌和元素化学形态。结果表明,所考察的添加剂都能有效提高基础油的承载能力;在一定的条件下,能够有效地提高基础油的减摩和抗磨性能;在摩擦过程中,含上述添加剂的菜籽油与摩擦副表面发生了摩擦化学反应,生成混合边界润滑膜,从而起到了减摩抗磨作用。     

非硫磷有机钼添加剂的制备及其摩擦学研究

采用二羟乙基十八胺与钼酸铵作为原材料,合成一种新型非硫磷有机钼添加剂N-十八烷基亚胺二乙醇钼酸二酯(HOAM),并利用红外光谱仪(IR)及电感耦合等离子光谱发生仪(ICP)和元素分析(EA)对其进行结构表征,通过热重分析(TGA)研究其热稳定性。以锂基脂为基础脂,应用四球摩擦磨损试验机考察HOAM与市售的Molyvan 855添加剂在锂基脂中的抗磨减摩性能及极压承载能力;应用扫描电子显微镜(SEM)和X射线近边结构吸收光谱(XANES)分析其磨斑形貌及摩擦膜的钼元素的化学组成。试验结果表明：HOAM具有较好的热稳定性,减摩性能和极压性能良好,其作为添加剂添加在锂基脂中可使钢球磨斑直径减小、磨斑形状变规则、犁沟变浅;非硫磷有机钼添加剂HOAM在摩擦过程中在摩擦副表面发生化学反应,生成了含MoO-42的润滑膜,相比Molyvan 855具有更好的抗磨减摩性能。     

非硫磷有机钼添加剂的制备及其摩擦学性能研究

采用二羟乙基十八胺与钼酸铵作为原材料,合成一种新型非硫磷有机钼添加剂N-十八烷基亚胺二乙醇钼酸二酯(HOAM),并利用红外光谱仪(IR)及电感耦合等离子光谱发生仪(ICP)和元素分析(EA)对其进行结构表征,通过热重分析(TGA)研究其热稳定性。以锂基脂为基础脂,应用四球摩擦磨损试验机考察HOAM与市售的Molyvan 855添加剂在锂基脂中的抗磨减摩性能及极压承载能力;应用扫描电子显微镜(SEM)和X射线近边结构吸收光谱(XANES)分析其磨斑形貌及摩擦膜的钼元素的化学组成。试验结果表明:HOAM具有较好的热稳定性,减摩性能和极压性能良好,其作为添加剂添加在锂基脂中可使钢球磨斑直径减小、磨斑形状变规则、犁沟变浅;非硫磷有机钼添加剂HOAM在摩擦过程中在摩擦副表面发生化学反应,生成了含Mo O-42的润滑膜,相比Molyvan 855具有更好的抗磨减摩性能。     

石墨烯/纳米铜复合润滑油添加剂摩擦学性能研究

采用改进的Hummers方法制备石墨烯,并采用纳米激光粒度仪和X射线衍射仪对其进行表征。使用油酸和十八胺对纳米铜和石墨烯进行表面修饰,以改善其在润滑油中的分散稳定性;通过四球实验及缸套-活塞环变载荷摩擦磨损实验,评价石墨烯和纳米铜复合添加剂在润滑油中的减摩抗磨特性。采用金相显微镜和扫描电镜（SEM）观察试样磨损表面形貌,分析石墨烯和纳米铜复合添加剂的减摩抗磨机制。结果表明,石墨烯/纳米铜复合添加剂的加入使润滑油具有更加优异的抗磨减摩性能,且优于单一纳米铜或石墨烯添加剂;在摩擦过程中,石墨烯和纳米铜对摩擦副表面的凹槽和划痕进行了填充,使得磨损表面珩磨纹更加细密;同时,复合添加剂在摩擦过程中在摩擦表面形成了含有铜元素和碳元素的薄膜,起到了自修复作用。     

含硫氮硼酸酯在菜子油中的摩擦学性能研究

合成了一种新型含硫氮硼酸酯润滑油添加剂，利用四球摩擦磨损试验机考察了其在菜子油中的摩擦学性能，并用x射线光电子能谱仪分析了磨斑表面的元素化学状态。结果表明：含硫氮硼酸酯可显著改善菜子油的减摩抗磨性能和承载能力；含上述添加剂的菜子油在摩擦过程中发生了摩擦化学反应，生成了含菜子油甘油酯、有机硫化物、硫酸亚铁、三氧化二硼等组成的边界润滑膜，从而改善了菜子油的摩擦学性能。     

新型含氮、硫杂环有机硼酸酯在菜籽油中的摩擦学性能研究

从分子设计的观点出发,合成了一种新型含氮、硫杂环有机硼酸酯润滑油添加剂2-硫酮苯并噻唑啉-3-甲基二异辛基硼酸酯（ITTB）。采用四球摩擦磨损试验机评价了其摩擦学性能。结果表明：在菜籽油（RO）中加入添加剂以后,其承载能力明显提高,磨斑直径和摩擦因数均显著降低。从磨斑表面SEM,XPS分析结果可以推断,添加剂在摩擦过程中发生了摩擦化学降解反应,硫元素在钢球的表面形成了一层含Fe2（SO4）3和FeS2的反应膜,氮、硼元素则以吸附膜的形式存在于摩擦表面,2种膜的共同作用提高了菜籽油的减摩抗磨性能及承载能力。     

咪唑取代环三磷嗪衍生物的制备及其摩擦学性能

合成了3种咪唑取代环三磷嗪化合物,通过核磁共振磷谱(31P-NMR)、元素分析和傅立叶转换红外光谱对其结构进行了表征.用Optimal SRV型摩擦磨损试验机考察了其作为钢/钢摩擦副润滑油的摩擦学性能.对钢球的磨损表面进行扫描电子显微镜和X-射线光电子能谱仪分析.研究结果表明,合成的3种化合物作为润滑油均具有较好的摩擦学性能;摩擦过程中咪唑取代环三磷嗪在摩擦副表面发生了复杂的摩擦化学反应,形成了含FePO4、有机F和N等物质组成的边界润滑膜,从而起到减摩抗磨作用.     

金属多氮唑骨架材料(MAF-6)作为棉籽油添加剂的摩擦学性能

采用模板剂法合成金属多氮唑骨架材料(MAF-6),通过SRV-V高频线性往复摩擦磨损试验机研究其作为润滑油固体添加剂的摩擦学性能。利用3D白光干涉仪、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱分析(EDS)等表征手段分析磨损表面形貌及元素分布,探讨MAF-6的润滑机制。结果表明:MAF-6作为添加剂能有效提高棉籽油的抗磨性能,MAF-6质量分数为0.50%时油品表现出最佳的抗磨性能;在高往复频率和运行载荷下MAF-6的抗磨效果更显著,在最佳添加量下可使基础油抗磨性能提升30%以上。磨损表面EDS元素分析发现,MAF-6的特征元素转移到了摩擦副表面,这表明MAF-6良好的抗磨性能主要与其柔性晶体结构和在摩擦副表面形成的物理吸附膜有关。     

含氯化石蜡润滑油在电磁场中的摩擦学性能

在改进后四球摩擦磨损试验机上考察载荷和电磁场强度对不同氯化石蜡(T301)含量的润滑油的摩擦学性能的影响,使用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对磨损表面进行分析,初步探讨电磁场作用下的摩擦学机制。结果表明,在不同工况下,电磁场作用下钢球的磨斑直径和摩擦因数均小于无电磁场作用时的数值,说明电磁场有利于改善氯化石蜡的抗磨减摩性能,且电磁场强度越大,对抗磨减摩性能的改善效果越显著;电磁场作用下钢球表面O和Cl元素的含量比无电磁场时高,表明电磁场有利于氯化铁膜在钢球表面的吸附,并对摩擦副表面摩擦化学反应膜的形成有促进作用。     

新型硼氮型润滑油添加剂的合成及摩擦学性能

以植物油为原料合成了一种新型硼氮型润滑油添加剂,采用摩擦磨损试验机考察了它在加氢基础油和成品油中的摩擦学性能,结果表明此添加剂具有良好的抗磨减摩效果.用扫描电子显微镜和X射线光电子能谱仪观察分析了磨痕表面的形貌及元素,发现磨损表面含有大量的硼元素,表明在摩擦过程中,通过物理吸附和化学反应在摩擦表面生成了含硼润滑膜,起减摩和抗磨作用.     

生物法制备的纳米FeS颗粒的减摩性能研究

采用从电镀污泥中分离的一种厌氧杆菌制备FeS纳米微粒;通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对其成分、形态及粒径进行表征;采用面-面接触形式在MM-W1立式万能摩擦磨损试验机上研究纳米FeS颗粒作为润滑油添加剂在10W-40发动机油中的减摩性能;基于SEM和二次离子质谱(SIMS)对磨损表面的形貌及成分分析,讨论纳米FeS颗粒作为润滑油添加剂的减摩机制。结果表明:微生物法制备的非定型结构的FeS球状颗粒直径在50~100nm之间;添加纳米FeS可使10W-40发动机油的摩擦因数下降43.7%~77.5%。推测是由于摩擦过程中纳米FeS吸附于摩擦副表面阻碍摩擦副的直接接触,并且形成具有持续减摩作用的减摩层。     

有机钼添加剂对重载装备柴油机油减摩抗磨性能的影响

针对某重载装备所用柴油机油CD~+/10W-40减摩抗磨性能不足的问题,分别添加不同含量的二烷基二硫代磷酸钼(MoDDP)、二烷基二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)和钼胺络合物(Mo-A)3种油溶型有机钼添加剂,通过SRV摩擦磨损试验机考察其减摩抗磨性能,通过激光显微镜、SEM、EDS、XPS对磨痕进行形貌观察及元素分析,并分析其减摩抗磨机制。结果表明:不同种类的有机钼在柴油机油中均能降低摩擦因数,但其减摩抗磨效果不尽相同,其中,0.8%质量分数的MoDTC在柴油机油中的减摩抗磨效果最佳,摩擦因数降低约53.3%,磨损体积减小约26.9%,而Mo-A反而使磨损增大。机制分析表明MoDDP和MoDTC在摩擦表面分解生成了含MoS_2、MoO_3等的化学反应膜和化学沉积膜,起到了减摩抗磨作用;而钼胺络合物在磨损表面没有形成含钼的摩擦保护膜,而是形成了磨粒,因而增大了磨损。     

脂肪酸咪唑啉衍生物对YG8硬质合金的摩擦学性能研究

以6-氨基己酸与二乙烯三胺(DETA)、三乙烯四胺(TETA)和四乙烯五胺(TEPA)为原料,分别合成3种水溶性咪唑啉类衍生物。通过MMW-1B立式万能摩擦磨损试验机检测3种衍生物作为水基润滑剂对YG8硬质合金的摩擦学性能,利用SEM考察YG8钢球的磨损表面形貌,并用vk-9700激光共聚焦显微镜、EDS和XPS分别对对YG8钢球磨斑进行3D测试、元素分布分析和化学成分分析。结果表明:所合成的3种添加剂都具有很好的承载能力、水溶性和减摩、抗磨性能,并且以TEPA链的添加剂的抗磨效果最好,TETA链的添加剂的减摩性能最好;在摩擦过程中,添加剂在YG8钢球表面发生物理、化学吸附,形成一层有机氮保护膜,其中高含氮量比低含氮量咪唑啉添加剂的磨损表面更加光滑,减摩和抗磨性能最好。     

有机钼添加剂对重载装备柴油机油中的减摩抗磨性能影响

针对某重载装备所用柴油机油CD+/10W 40减摩抗磨性能不足的问题,分别添加不同含量的二烷基二硫代磷酸钼（MoDDP）、二烷基二硫代氨基甲酸钼（MoDTC）和钼胺络合物（Mo A）3种油溶型有机钼添加剂,通过SRV摩擦磨损试验机考察其减摩抗磨性能,通过激光显微镜、SEM、EDS、XPS对磨痕进行形貌观察及元素分析,并分析其减摩抗磨机制。结果表明：不同种类的有机钼在柴油机油中均能降低摩擦因数,但其减摩抗磨效果不尽相同,其中,08%质量分数的MoDTC在柴油机油中的减摩抗磨效果最佳,摩擦因数降低约533%,磨损体积减小约269%,而Mo A反而使磨损增大。机制分析表明MoDDP和MoDTC在摩擦表面分解生成了含MoS2、MoO3等的化学反应膜和化学沉积膜,起到了减摩抗磨作用;而钼胺络合物在磨损表面没有形成含钼的摩擦保护膜,而是形成了磨粒,因而增大了磨损。     

高温环状磷酸酯润滑添加剂的制备及其摩擦学性能研究

制备一种新型高温无灰环状磷酸酯(CP)润滑脂添加剂,采用红外光谱和热分析仪对其分子结构及热稳定性进行表征。利用SRV-IV摩擦磨损实验机考察该添加剂高温下在锂基润滑脂中的摩擦学性能。采用扫描电子显微镜(SEM)观察试验后试样的磨损表面形貌,采用X射线光电子能谱仪(XPS)对磨痕表面元素进行分析。试验结果表明,无灰环状磷酸酯能大幅度提高基础脂高温下的减摩抗磨性能,并在一定程度上可提高基础脂的极压性能。CP通过在摩擦副表面发生化学吸附和摩擦化学反应,生成由Fe(OH)O,FexOy,FePO4组成的边界润滑膜,从而表现出极好的抗磨减摩性能。