硼酸锌超微粒子在水溶液中的摩擦学性能研究

采用沉淀法原位合成了油酸钠修饰硼酸锌纳米颗粒,用透射电子显微镜(TEM)和红外光谱(IR)对其形貌和表面结构进行了表征,用四球机考察了其在水中的摩擦学性能,用扫描电子显微镜(SEM)观察了磨斑表面形貌,用X射线光电子能谱(XPS)分析了试球磨斑表面的化学成分.结果表明:制备的油酸钠修饰硼酸锌纳米粒子粒径在80～100 nm,能在水中均匀分散,可使水的承载能力显著提高,抗磨减摩性能也有较大提高.XPS分析表明,硼酸锌纳米粒子作为水基润滑剂,在摩擦过程中在摩擦副表面生成了Zn、B、Fe等的氧化物保护膜, 起到良好的抗磨减摩作用.     

硼酸盐在聚脲润滑脂中摩擦学性能的研究

使用脂肪胺和芳香胺的混合胺制备聚脲润滑脂,并对稠化剂相同而基础油不同的2种聚脲润滑脂的基本理化性能及微观结构进行对比分析。通过四球摩擦磨损试验机,考察硼酸盐对聚脲润滑脂摩擦学性能的影响,采用SEM与XPS表征在添加硼酸盐极压抗磨剂的聚脲脂润滑下的钢球磨损表面的形貌和化学元素状态,并对其极压抗磨机制进行分析研究。结果表明:硼酸盐能显著提高聚脲润滑脂的极压性能,同时具有良好的抗磨损性能,其中,用合成油制备的聚脲润滑脂的极压抗磨性能优于矿物油制备的聚脲润滑脂。     

油酸修饰纳米粒子的摩擦学性能比较

利用化学法合成了表面为油酸所修饰的PbS、PbO和ZnS纳米粒子,由于无机纳米粒子表面有一层由油酸组成的长链有机化合物,使得所修饰的PbS、PbO和ZnS纳米粒子在基础油中有良好的分散性,能够作为润滑油添加剂。用四球摩擦磨损试验机分别考察了它们作为润滑油添加剂的摩擦学行为,结果表明,无机纳米核的化学组成、大小,以及摩擦过程中所形成边界润滑膜的成膜机制对油酸修饰纳米粒子作为润滑油添加剂的摩擦学性能影响不大,所合成的油酸修饰PbS、PbO和ZnS纳米粒子作为润滑油添加剂都能够明显提高基础油的减摩抗磨性能。     

表面修饰硼酸镧纳米粒子的制备及摩擦学性能

以La(NO3)3.6H2O和Na2B4O7.10H2O为原料,添加硅烷偶联剂KH550,采用化学沉淀法制备出表面被修饰的硼酸镧纳米粒子;将制备的纳米颗粒按2%的比例加入纯基础油中制备成液固相分散体系,采用透射电子显微镜对体系的分散性进行表征,采用MMU-10G摩擦磨损试验机测试该分散体系对钢摩擦副的摩擦学性能。结果表明:该润滑油分散体系具有优异的抗磨性能以及良好的减摩效果,与纯基础油相比,在250 N、450 r/min转速下摩擦运行30 h的磨损率下降83%,摩擦因数下降30%。SEM、EDX分析表明,在摩擦过程中硼酸镧纳米材料参与了摩擦表面的成膜反应,起到了修复作用。     

纳微米硼酸盐添加剂与硫系添加剂复配的摩擦学性能研究

本文研究了纳微米硼酸盐添加剂（简称MB添加剂，下同）与SO复配体系的协同效应及其作用机理。结果表明：MB添加剂与SO复配体系的极压抗磨性具有协同效应。当WMB=0.40%时，极压抗磨性最好；摩擦改进剂ASBT对上述复配体系的抗磨性有较大改善。当WASBT－0．10－0．15％时，复配体系的抗磨性最好。在MB添加剂与SO复配体系油润滑条件下，摩擦表面生成了含元素C、S、B和N复杂摩擦化学反应膜；摩擦改进剂ASBT的加入，改变了摩擦化学反应膜的化学组成和摩擦表面形貌，提高了以应膜的承载能力和耐磨性。     

油酸修饰PbS纳米粒子的摩擦学性能剖析

合成了基础油中分散性良好的油酸（OA）修饰PbS纳米粒子，并用四球摩擦磨损试验机考察了其作为润滑油添加剂的摩擦学行为，结果表明，OA修饰PbS纳米粒子在较低的添加浓度下就具有良好的减摩和抗磨效果，未修饰PbS纳米粒子作为润滑油添加剂时有一定的减磨作用，而修饰剂油酸则具有一定的抗磨性能。     

水溶性含氮硼酸酯摩擦学性能研究

利用四球机和环块试验机考察了两种水溶性含氮硼酸酯的摩擦学性能,并用X－射线光电子能谱仪（XPS）对摩擦表面进行了分析,摩擦学试验表明：含氮硼酸酯在水中具有良好的减摩抗磨性能和承载能力,表面分析证实含氮硼酸酯在摩擦过程中发生了摩擦化学反应,生成了含硼酸,三氧化二硼,有机氮等的复合膜,有效地提高了水基液的抗磨减摩性能和承载能力。     

油胺修饰镍纳米粒子在锂基脂中的摩擦学性能

为提高镍纳米粒子作为润滑脂添加剂的减摩和抗磨能力,采用油胺对其进行修饰以减少团聚,通过SEM、FT-IR和XRD对OA-Ni的微观形态和结构进行了表征,利用四球摩擦试验机和TE77往复摩擦试验机考察表面修饰的镍纳米粒子(OA-Ni)对锂基润滑脂摩擦学性能的影响,并探讨其在润滑脂中的减摩抗磨机制。结果表明:制备的油胺修饰镍纳米粒子呈不规则的圆片状,粒径约为100 nm,在润滑脂中有良好的分散性;经油胺表面改性的镍纳米粒子能有效改善锂基脂的摩擦学性能,抗磨和减摩性能分别提升了36.6%和15%。磨损表面分析结果表明,在摩擦过程中油胺修饰的镍纳米粒子在摩擦表面形成了主要成分为Fe2O3、 Fe3O4、NiO、Ni2O3等金属氧化物的摩擦化学膜,提高了锂基脂的摩擦学性能。     

水溶性噻二唑衍生物的合成及其摩擦学性能研究

合成一种新型水溶性噻二唑衍生物,采用红外光谱仪对其结构进行表征,采用SRV摩擦磨损试验机考察其在三乙醇胺水溶液中的摩擦学性能,采用表面轮廓仪及扫描电子显微镜观察磨斑表面形貌。SRV摩擦实验结果表明,该添加剂能显著改善三乙醇胺基础液的抗磨减摩性能,并能有效避免疲劳磨损;XPS结果显示,添加剂通过与摩擦副表面的摩擦反应生成FeS及Fe2O3等反应膜,起到极压抗磨的效果;同时该添加剂还具有很好的抑制铜片腐蚀的性能,是一种环境友好的多功能润滑添加剂。     

水溶性稀土络合物Ce-DOP的合成及摩擦学性能的研究

合成了新型的水溶性抗磨添加剂二壬基酚聚氧乙烯醚磷酸铈络合物（简称Ｃｅ－ＤＯＰ）。通过ＦＴＩＲ红外光谱、＾１ＨＮＭＲ和＾３１ＰＮＭＲ核磁共振谱及元素分析等手段表征了其结构。研究了它在高水基介质中的摩擦学性能,四球机实验表明其具有优良的摩擦学特性。并采用Ａｕｇｅｒ俄歇电子能谱考察了磨损表面上抗磨添加剂的元素成份。Ａｕｇｅｒ能谱分析结果显示,该添加剂的抗磨性能与按摩表面中存在Ｃｅ、Ｐ等活性元素有关。     

硼酸酯与聚醚复配水溶液的摩擦学性能研究

水的润滑性能较差,因此需要选取性能良好的水溶性添加剂对其摩擦性能进行改善。研究选取椰油酰胺聚氧乙烯醚(CPOE)和三乙醇胺硼酸酯(BN)作为添加剂,分别对CPOE和CPOE-BN水溶液的摩擦学性能进行研究。使用NGY-6纳米级膜厚测量仪测试两种溶液的成膜性能,结果表明两种溶液在低浓度下均具有良好的成膜能力。利用四球试验机对两种溶液的减摩抗磨性能、稳定性能和极压性能进行了研究,结果表明两种溶液在低浓度下均具有良好且稳定的减摩抗磨性能,BN的加入可以大大提高CPOE水溶液的减摩性能和高载荷下的抗磨性能。利用XPS技术对CPOE-BN磨痕表面的化学元素进行了分析,结果表明在磨痕的表面生成了氮化硼、硼化铁等化合物,起到了良好的减摩抗磨效果。研究表明,CPOE和BN具有良好的协同润滑效果,是一种具有良好工业应用前景的绿色水基润滑添加剂。     

Mo2S水基润滑液的摩擦学性能研究

将球磨法制备的超细Mo2S微粒分散于水中形成水基润滑液．用四球摩擦磨损试验机考察了Mo2S水基润滑液的摩擦学性能，用X射线光电子能谱分析了钢球磨损表面典型元素的化学状态。结果表明，Mo2S微粒水基润滑液具有良好的承载能力和抗烧结能力。     

原位制备CaCO3微纳米流体及摩擦学性能研究

选用菜籽油、失水山梨糖醇脂肪酸酯(Span 80)、壬基酚聚氧乙烯醚(TX-7)、正丁醇制备W/O型微乳液,并将其作为微反应器原位合成CaCO₃微纳米粒子。对CaCO₃粒子形貌的表征表明,随含水量增加,CaCO₃粒子由球形转变为梭形薄片状,CaCO₃粒子尺寸也可受含水量控制。通过四球摩擦磨损试验机评价CaCO₃微纳米流体的摩擦学性能,结果表明,该微乳液体系相较于基础油的摩擦因数降低了约55.74%,CaCO₃粒子使微乳液P_B值提高了约10.88%,摩擦面粗糙度降低了约16.01%。在摩擦过程中,胶团在表面活性剂的作用下平行吸附于摩擦面且易于剪切,实现优异的减摩效果;梭形薄片状的CaCO₃微纳米粒子可以抑制表面微凸体之间的直接接触,减少黏着磨损与磨粒磨损,从而发挥极压作用并显著改善表面质量。     

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。     

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.     

烷基咪唑-螯合硼酸离子液体摩擦学性能

以1,3-二癸基咪唑为阳离子,双水杨酸螯合硼酸为阴离子开发一类新型的环境友好螯合硼酸酯-烷基咪唑离子液体n-DICB/i-DICB,采用四球试验机考察2种添加剂在三羟甲基丙烷三油酸酯(PETO)基础中的摩擦学性能,采用SEM、EDX和XANES分析磨损表面的形态和摩擦中形成的摩擦膜的化学成分。结果表明：n-DICB/i-DICB具有优异的综合摩擦学性能,可显著提高可生物降解基础油的减摩、抗磨和极压性能;i-DICB的减摩性能和极压性能优于n-DICB,质量分数2.5%的i-DICB可使PETO的摩擦因数和磨斑直径分别降低33.0%和22.1%,最大无卡咬负荷提高66.6%。摩擦过程中,n-DICB/i-DICB形成了由B₂O₃、Na₂B₄O₇、NaBO₃和BN等混合物组成的致密摩擦膜,这是离子液体具有优异的摩擦性能根本原因。     

含磷酸酯胺盐官能团硼酸酯衍生物的摩擦学性能研究

将磷酸酯胺盐官能团引入到硼酸酯结构中,得到了一种新型结构的硼酸酯衍生物,并对其结构进行了表征。选择常用的HVIH200加氢基础油,在四球试验机上对添加剂的摩擦学性能进行了评价。结果表明,所制备的硼酸酯衍生物具有良好的水解稳定性,在加氢基础油中具有良好的油溶性;该添加剂在加氢基础油中具有优异的抗磨减摩性能,可以明显提高基础油的承载能力。磷酸酯胺盐官能团化学活性较强,可与金属表面形成易剪切的吸附层,且摩擦过程中所产生磷酸盐的层状结构也保证了其润滑性。     

超分散稳定纳米PbS的非水原位构筑及摩擦学特性

设计并合成了油溶性铅盐和胺基类超分散剂,用非水滴定方法、电感耦合等离子体原子发射光谱、傅立叶红外光谱仪、凝胶渗透色谱仪对其进行了表征;在添加有油溶性铅盐和0.3%超分散剂的液体石蜡介质中,原位构筑了纳米PbS;对构筑的纳米PbS进行了72 h连续普通离心试验和56 h非连续高速离心试验,以考察其分散稳定性;用激光散射原位表征了纳米PbS的粒径及粒径分布;用环块试验机对纳米PbS作为润滑油添加剂的摩擦学性能进行了评价。结果表明:构筑的纳米PbS经普通离心试验和非连续高速离心试验均未出现两相分离现象,说明纳米PbS在液体石蜡中表现出超分散稳定性;纳米PbS粒子大小均匀、粒径分布窄;超分散稳定纳米PbS的存在,能显著降低油品的摩擦因数和磨损量,在试验选择的添加量(质量分数0.05%~0.3%)范围内,可使油品的承载能力提高1倍。     

润滑添加剂对磁流变液摩擦学性能的影响

以羰基铁粉为悬浮相、硅油为分散相,分别加入石墨、硼酸三丙酯、四硼酸钠和四硼酸钾作为润滑添加剂,采用球磨分散的方法制备磁流变液。用四球摩擦磨损试验机考察4种润滑添加剂在磁流变液中的摩擦磨损性能。采用扫描电子显微镜观察磨损表面形貌,并进行机制分析。结果表明,磁流变液抗磨性能非常差,主要是以三体磨粒磨损为主,加入4种润滑添加剂后均能提高磁流变液的抗磨性能,其中以四硼酸钠的减摩抗磨效果最好,抗磨性能相比提高了57%。