纳米LaF3液体润滑油添加剂的摩擦学性能研究

以氯化镧、氟化铵为原料、硅烷偶联剂为表面修饰剂制备LaF3胶体,通过相转移法将制备的LaF3胶体转移至油酸甲酯中,得到粒径为40 nm的纳米LaF3添加剂;结合离心沉降法和升温法研究纳米LaF3在100N基础油中的分散稳定性和高温稳定性,利用四球试验机考察纳米LaF3添加剂的摩擦学性能,利用SEM与EDS手段分析磨损钢球表面的磨斑形貌。结果表明,纳米LaF3添加剂在100N基础油中具有良好的分散稳定性、极压抗磨及减摩性能,磨损钢球表面磨痕明显减轻,主要是在磨损表面生成含La、F等元素的保护膜。     

含纳米金刚石复合润滑油添加剂的摩擦学性能

研究了表面改性的纳米金刚石分别与硫磷丁辛基锌盐和磷氮剂等功能添加剂复配的相互作用,含纳米金刚石复合添加剂的摩擦性能,以及含改性纳米金刚石复合添加剂与几种商品添加剂摩擦性能的比较。结果表明,表面改性的纳米金刚石与硫酸丁辛基锌盐和磷氮剂等功能添加剂之间存在协同效应,含纳米金刚石的复合润滑油添加剂具有优异的极压抗磨减摩性能。     

润滑油纳米SnO抗磨减摩添加剂的制备与摩擦学性能研究

采用乙醇超临界流体干燥技术制备了粒径约10×50nm的SnO纳米粒子。在500SN基础油中添加SnO纳米粒子,利用四球试验机和环块试验机考察其摩擦学性能。试验结果表明,加入SnO纳米粒子后提高了基础油的抗磨性和承载能力,降低了摩擦系数;含最佳SnO纳米粒子量的润滑油承载能力最高;纳米粒子在摩擦表面的沉积是SnO纳米粒子改善润滑油摩擦学性能的内在机制。     

海泡石作为润滑油添加剂的摩擦学性能

用海泡石矿物微粉与150SN 基础油调配成试验油样S,在销盘摩擦磨损试验机上测试60 h 的摩擦系数和磨损量变化情况,并与150SN对比。销盘摩擦磨损试验后,采用 Taylor 形貌仪测试盘表面的形貌,采用 SEM（扫描电子显微镜）观察销、盘试样表面形貌,并进行 XPS 分析,同时对试验后的油样进行铁谱和 TEM 分析。结果表明,S油样具有较好的减摩抗磨效果,摩擦副表面 Fe₂O₃、Fe₃C、FeOOH、单质C共同构建了耐磨性较好的氧化层,其中 FeOOH 的存在可能起到了关键的作用。销盘摩擦磨损试验后,S油样中的磨屑明显少于150SN 油样中的,表明前者的磨损程度轻;海泡石被破碎、剥层,最终解束为纤维棒状,纤维棒搭织成纤维网,对摩擦副间油膜的保持起到积极作用。     

纳米铜微粒作为润滑油添加剂的分散方法及其摩擦学性能研究

采用化学改性法与液流粉碎机械法对纳米铜微粒进行了表面改性和分散研究，采用高速离心机考察了表面改性后纳米铜微粒作为添加剂在CD15W／40柴油机油中的分散性及分散稳定性，采用TEM、XRD测试了表面改性纳米铜微粒的形貌及粒径大小，采用球一盘磨损试验机考察了表面改性纳米铜微粒作为CD15W／40全配方调配油添加剂的摩擦学性能，用SEM、EDS观察了磨损表面的形貌、线扫描、面分布及元素含量，分析了纳米铜微粒在摩擦过程中的减摩润滑机理。结果表明：甲基丙烯酸甲酯化学改性结合液流粉碎方法处理后纳米铜微粒的粒径进一步均匀、细化，平均粒径为24nm，并在CD15W／40油中分散性好，悬浮稳定时间长。当纳米铜微粒在CD15W／40油中添加量为0．05％时，具有最优的减摩抗磨性能，能使CD15W／40油抗磨性能提高1．57倍、减摩性能提高27．6％，这是因为纳米铜在摩擦表面的划痕和犁沟处沉积并形成边界润滑膜，从而降低了摩擦，改善了磨损。     

纳米微粒作为润滑油添加剂的摩擦学机理探讨

介绍了纳米材料的性质特点，影响纳米添加剂摩擦学性能的主要因素及其在润滑油中摩擦学机理的几种推测。     

环境友好含氮润滑油添加剂的合成及其摩擦学性能研究

设计合成了4种不同结构类型的新型环境友好润滑〖JP2〗油添加剂（LA1~LA4）,采用1H NMR和MALDI TOF MS〖JP〗确证了其分子结构。考察了4种添加剂的油溶性、热稳定性和抗腐蚀性;在四球摩擦机上考察了其在液体石蜡（LP）中的摩擦学性能;用扫描电子显微镜（SEM）观察了钢球磨损的表面形貌,并用能谱分析仪（EDS）分析了钢球磨斑表面的元素组成,初步探讨了其摩擦作用机理。结果表明,4种添加剂具有优良的油溶性、热稳定性和抗腐蚀性,能够满足实际工况的要求;LP+10% LA2（质量分数,下同）的最大无卡咬负荷（PB）值比LP提高了87%,LP+10% LA3的烧结负荷（PD）值是LP的2倍,LP+10% LA3的钢球磨斑直径（WSD）只有LP的50%;SEM显示4种添加剂的加入能明显减小WSD,减少表面磨痕数量;EDS结果表明,添加剂在摩擦过程中形成复杂的反应膜。添加剂结构中的官能团会影响其性能,黄原酸酯基和羧酸酯基能够提高添加剂的极压抗磨性能。     

纳米氧化锌作为润滑油添加剂的性能研究

本文采用表面改性方法制备了一种油溶性纳米氧化锌颗粒。在基础油和API SM汽油机油中通过四球机试验、SRV摩擦磨损试验和MTM小型牵引力试验评价了其摩擦学性能;用旋转氧弹法和加压差示扫描量热法评价了其抗氧化性能;应用三维形貌分析、扫描电镜、能谱分析、油膜厚度等方法对其在金属表面的作用机理进行了探讨。结果表明,纳米氧化锌具有优良的抗氧化性能,良好的抗磨损性能和优异的减摩性能,是一种性能良好的多功能润滑油添加剂。     

纳米粒子WS2和MoS2作为润滑油添加剂的摩擦学性能实验研究

在四球摩擦磨损试验机上,研究WS2、MoS2单一纳米粒子及WS2-MoS2混合纳米粒子作为润滑油添加剂的摩擦学性能,用倒置金相显微镜观察摩擦副的磨痕表面形貌,用扫描电镜-X光电子能谱仪分析磨斑表面主要元素的化学状态,用分析式铁谱仪对磨损试验后的油样进行铁谱分析。结果表明：两种纳米粒子添加剂均具有优良的摩擦学性能,原因在于润滑后摩擦副表面混合膜的存在,改变了表面的主要磨损机制,从而使润滑油表现出良好的抗磨、减摩和极压性能。相比单一的纳米粒子,含WS2-MoS2混合纳米粒子的润滑油极压性能较差,但具有更好的抗磨减摩性能。     

植物油基润滑油添加剂的制备及其摩擦学性能

采用菜籽油与亚磷酸二正丁酯为原料通过自由基加成反应制备了环境友好植物油基润滑油添加剂(PRO)。利用四球试验与SRV微动摩擦磨损试验对比了PRO与磷酸三甲酚酯(TCP)在饱和多元醇酯基础油(3970)中的减摩、抗磨以及极压性能。结果表明,PRO在不同的载荷、浓度、温度等条件下的摩擦学性能均明显优于TCP。PRO优异的摩擦学特性主要得益于其在摩擦过程与金属表面发生摩擦化学反应,生成含有Fe2O3,Fe3O4,FeP与FePO4的边界润滑薄膜,从而起到极压、抗磨的作用。     

电磁效应对润滑油添加剂摩擦学性能的影响

在改进的摩擦磨损试验机上,考察电磁场作用下磷酸三甲酚酯（T306）、硫代磷酸铵盐（T307）、氯化石蜡（T301）、丁辛基二硫代磷酸锌（T202）、双辛基二硫代磷酸锌（T203）润滑油添加剂的摩擦学性能,并结合表面分析结果从电磁场的物理效应和化学效应对润滑油的润滑机制进行分析。结果表明：电磁效应有利于增强T306的抗磨性能,但会削弱T307的抗磨性能,且对这两种添加剂的减摩性能有不利影响;电磁效应有利于增强T301,T202,T203的抗磨和减摩性能。在物理效应方面,主要考虑电磁场对磨损微粒的作用力;在化学效应方面,主要从添加剂所含活性元素及其分子结构等方面考虑其与润滑性能的构性关联。     

石墨烯添加剂对润滑油基础油摩擦学性能的影响

采用静置沉降法研究石墨烯添加剂的分散性以及储存稳定性,使用四球摩擦磨损试验机考察了石墨烯的抗磨减摩性能,通过扫描电子显微镜等手段表征了磨损表面的形貌。结果表明：石墨烯可以降低基础油PAO10试验的摩擦因数和钢球的磨斑直径,提高基础油的减摩抗磨性能;相对于PAO10基础油,添加石墨烯油样在相同摩擦测试条件下,摩擦因数降低13%,磨斑直径降低17%。石墨烯和基础油的磨损机理均为磨粒磨损。     

新型碳纳米添加剂的摩擦学性能研究进展

0引言 碳元素是自然界分布最为广泛和人类最早深入认识的元素之一。迄今已发现的碳元素的各种同素异形体从维度来划分是最全的,即零维的富勒烯（以C60为代表）、一维的碳纳米管、二维的石墨烯以及三维的金刚石和石墨。石墨的层状结构,是其具有优良润滑特性的内在结构原因,富勒烯、碳纳米管（CNTs）和石墨烯尽管各自具有独特的结构,但其实质也是石墨的单层结构或是变化样式。     

新型含硼多功能润滑油添加剂在菜籽油中摩擦学性能研究

通过对硼酸酯结构进行分子设计,向其结构中引入苯并噻唑烷基二硫醚官能团,制备了一种新型含硼多功能添加剂,此硼系添加剂同时含杂环基团及二硫醚基团;通过对其摩擦学行为初步考察发现,此化合物在菜籽油中展现了优异的承载性能,且优于二烷基二硫代磷酸锌(文中简称ZDDP)。与ZDDP相比,其具有极优异的减摩效果,但抗磨效果略差。     

碳纳米颗粒作为润滑添加剂的摩擦学性能研究

零维到三维的碳纳米颗粒均具有良好的抗磨减摩性能。综述了富勒烯、碳纳米管、石墨烯、纳米石墨和金刚石作为润滑添加剂的摩擦学性能研究情况,为开展碳纳米材料摩擦学研究提供参考。     

纳米润滑油添加剂概述

综述了纳米润滑油添加剂的种类及摩擦学特性。在润滑油中的分散稳定性是纳米添加剂面临的主要问题。环保纳米添加剂和复合纳米添加剂是纳米润滑油添加剂的发展方向。     

油溶性纳米Cu作为润滑油添加剂在钢-铜摩擦体系中的摩擦学性能

实验室制备了油溶性纳米Cu润滑油添加剂，将其以1％的质量分数分散于SJ15W／40润滑油中，并以不加该剂的SJ15W／40润滑油作为参比油，采用端面试验机考察其在钢一铜摩擦副体系中的摩擦磨损行为。结果表明，在试验所选定的摩擦时间、载荷、转速条件下，添加了油溶性纳米Cu的润滑体系的摩擦系数和磨损体积都小于参比油，具有优异的减摩抗磨性能。表面分析结果表明，油溶性纳米Cu添加剂能够降低摩擦表面的显微硬度，并显著改善磨损表面的形貌。在摩擦过程中，油溶性纳米Cu添加剂在摩擦面会形成低剪切的膜层，降低摩擦副间的横向剪切力并补偿了磨损，同时在一定程度上修复了磨损表面，表现出低摩擦、低磨损及改善磨损面形貌的性能特征。     

润滑油纳米添加剂研究现状及趋势

纳米粒子作为添加剂在润滑油中表现出特殊而优异的摩擦学性能，具有很大的应用前景，是目前和今后润滑油研究工作中最活跃的领域之一。文章主要介绍了纳米粒子作为润滑油添加剂在国内外的研究现状和发展趋势，讨论了纳米粒子作添加剂的抗磨减摩机理，并对未来纳米添加剂的发展进行展望，提出建议。     

富勒烯添加剂的摩擦学性能研究

富勒烯(C60)润滑添加剂具有独特的球形结构。对富勒烯在500SN基础油中的摩擦学性能进行了研究,对其摩擦学机理进行了探讨。借助于甲苯,将富勒烯溶于500SN基础油中,用四球机和摩擦力测定装置考察了富勒烯的抗磨损性能,极压性能和减摩性能。在低负荷下(294 N),低含量(100μg/g)的富勒烯可以将500SN基础油的磨斑直径从0.531 mm降低到0.338 mm,降低了36.3%,而在高负荷(490 N)下,高含量富勒烯(500μg/g)可以将500SN基础油的磨斑直径从1.470 mm降低到0.600 mm,降低了59.2%。低含量(≤100μg/g)的富勒烯对500SN基础油的极压性能基本没有影响,而当富勒烯的含量增加到200μg/g及以上时,500SN基础油的最大无卡咬负荷基本没有提高,烧结负荷从1235 N增加到1568 N,提高了一个等级。在低负荷(≤392 N)下富勒烯对500SN基础油摩擦因数的影响不大,而在高负荷(490 N)下能够降低500SN基础油的摩擦因数。富勒烯在低负荷下的抗磨减摩性能一般,但在高负荷下表现出较好的抗磨减摩性能。其机理是非极性的大分子富勒烯不能在摩擦表面形成吸附膜,且还增加了润滑油分子的内摩擦力,在低负荷下使润滑油的摩擦学性能变差。但在高负荷下,具有高抗压性的富勒烯分子能够有效地防止摩擦副表面直接接触,起到抗磨减摩作用。(图9表2参考文献7)     

润滑油纳米铜添加剂在几种不同种类基础油中的摩擦学特性研究

采用四球试验机分别考察了润滑油纳米铜添加剂在矿物油、合成油、菜籽油3种不同类型基础油中的摩擦学性能。结果表明：润滑油纳米铜添加剂在3种基础油中都具有一定的摩擦学改善效果,尤其是在合成油PAO中,其摩擦学改善效果十分显著,而在菜籽油中,其摩擦学改善效果稍差。采用现代表面分析技术对纳米铜添加剂分别在3种类型基础油中钢球磨斑表面膜的铜含量进行了对比分析,发现纳米铜添加剂的摩擦学性能与单质铜在摩擦表面的沉积量有较大关系。