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。     

纳米二氧化硅对锂基润滑脂摩擦学性能的影响

利用溶胶-凝胶法,以正硅酸乙酯为原料制备了纳米二氧化硅微粒,通过透射电子显微镜对其结构进行了表征,利用四球摩擦磨损试验机测定了添加不同含量纳米二氧化硅锂基润滑脂摩擦学性能,采用扫描电子显微镜观察磨损表面形貌。结果表明:制备的纳米二氧化硅是粒径为60 nm左右的球形微粒,具有很高的表面能和表面活性;纳米二氧化硅作为锂基润滑脂添加剂能够提高最大无卡咬负荷和烧结负荷,降低摩擦因数,添加量为2.0%(质量分数)时的润滑剂性能最好,相对应的钢球磨斑直径最小,摩擦因数最低。     

无铅型极压锂基润滑脂的研制

本文论述了无铅型极压锂基润滑脂应予以发展的必要性，并利用国产添加剂研制了无铅型润滑脂，全面综合地评价分析了它的理化性能。     

含纳米铋粉锂基润滑脂抗磨减摩性能研究

采用四球式摩擦磨损试验机,研究了铋粉的平均粒径、加入方式和加入量对锂基润滑脂的摩擦系数和磨斑直径的影响规律,并研究了含纳米铋粉锂基润滑脂在不同载荷下的摩擦学性能.结果表明,铋粉粒径越小,润滑脂的摩擦学性能越好,合适的铋粉平均粒径为45 nm;采用直接加入2%的纳米铋粉时,润滑脂具有良好的抗磨减摩性能;含纳米铋粉锂基润滑脂在较高载荷下具有更好的抗磨减摩性能.     

氟化石墨烯作为聚脲润滑脂添加剂的摩擦学性能

采用Rtec MFT-5000多功能摩擦磨损试验机研究氟化石墨烯作为聚脲润滑脂添加剂的抗磨减摩性能,利用三维轮廓仪和X射线光电子能谱仪分析试验后钢盘磨斑表面形貌和主要元素的化学状态。结果表明：氟化石墨和氟化石墨烯对聚脲润滑脂的锥入度、钢网分油量和蒸发损失有显著影响,而对聚脲润滑脂的滴点影响较小;相同添加量下,氟化石墨烯较氟化石墨对聚脲润滑脂具有更好的抗磨减摩性能,当氟化石墨烯的质量分数为0.8%时,抗磨减摩效果最好;含氟化石墨烯聚脲润滑脂润滑条件下,钢盘表面生成的摩擦化学反应膜由复合碳氧化物、(C₁₀F₈)_n、Fe₂O₃、FeF₃、碳氮化物和(或)氮氧化物等组成,共同在钢球-钢盘的摩擦过程中起到抗磨减摩作用。     

纳米陶瓷添加剂在润滑油中的摩擦学性能研究

采用摩擦磨损试验机考察了纳米陶瓷添加剂的抗磨和极压性能,利用扫描式电子显微镜观察磨损表面的形貌,对它的摩擦学性能进行了研究.结果表明:当润滑油中含有少量纳米陶瓷粒子时,就能大幅度提高润滑油的抗磨和极压性能,其最佳含量为3%,与ZDDP进行对比的试验显示,在低负荷长时间磨擦性能方面ZDDP远不如纳米陶瓷添加剂,含有纳米陶瓷添加剂的润滑油在低负荷长时间摩擦过程中,主要发生的是疲劳磨损和擦伤.     

润滑油中CuS纳米粒子的摩擦学性能研究

本文用合成工艺简单、成本低廉、易于工业化生产的液相法制备了CuS纳米粒子,并对该粒子在润滑油中的摩擦学性能进行了研究。结果表明,CuS纳米粒子加入润滑油中,能极大地提高基础油的抗磨减摩性能。     

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。     

纳米减摩修复添加剂摩擦学性能的试验研究

在MRH-3高速环块摩擦磨损实验机上,研究了纳米微粒Cu,A l,A l2O3以及不同配比的混合纳米粒子加入到SD40基础油中的摩擦学性能,并探讨了纳米添加剂的减摩机制。结果表明:含有纳米Cu,A l,A l2O3粒子的润滑油添加剂能显著提高SD40基础油的承载能力和减摩性能,且对表面具有一定的修复能力。     

离子液体在润滑脂中的导电性和摩擦学性能研究

以聚亚烷基二醇(PAG)为基础油,LiBF_4和LiNTf_2锂盐为添加剂原位形成离子液体;制备以离子液体为基础油,以高碱值复合磺酸钙为稠化剂的导电润滑脂,考察其体积电阻率、接触电阻等导电性,在MFT-R4000高速往复摩擦磨损试验机上评定其摩擦学性能,并采用超高分辨率场发射扫描电子显微镜进行表面分析。结果表明:LiBF_4和LiNTf_2可显著提高高碱值复合磺酸钙基脂的导电性,且LiBF_4比LiNTf_2导电效果更好;在摩擦过程中LiBF_4能在摩擦副之间形成摩擦保护膜,因而其具有优异的减摩抗磨作用;含质量分数2%LiBF_4的高碱值复合磺酸钙基导电润滑脂,其导电性和摩擦学性能明显优于商用电力复合脂,可作为新型电力复合脂使用。     

碳纳米管在润滑脂中的摩擦学性能及机制研究

以碳纳米管为添加剂制备锂基润滑脂,并探究碳纳米管含量、管径及管长对其摩擦学性能的影响。结果表明:碳纳米管可明显提高润滑脂的摩擦学性能;随碳纳米管质量分数的增加,润滑脂的摩擦学性能先提高后下降,碳纳米管质量分数为0.05%时润滑脂的摩擦学性能最佳;添加管径小、管长大的碳纳米管时润滑脂表现出更优秀的摩擦学性能,这是因为管径小、管长大的碳纳米管可能更容易被填充到表面微凸体的凹槽中。磨斑XPS结果显示,润滑膜中有氧化铁及碳纳米管的存在,氧化铁与碳纳米管等边界膜起到减摩抗磨的作用。     

表面未修饰及修饰纳米SiO2对锂基脂摩擦学性能的影响

利用四球摩擦磨损试验机考察了表面未修饰及修饰纳米SiO2作为添加剂对锂基脂摩擦学性能的影响;采用扫描电子显微镜观察了钢球磨损表面形貌,并采用X射线光电子能谱仪分析了钢球磨损表面典型元素的化学状态,以探讨2种纳米SiO2添加剂的减摩抗磨作用机理。结果表明,采用化学法和物理法制备的表面修饰及未修饰纳米SiO2作为添加剂均能通过形成复合边界润滑膜而改善锂基脂的减摩抗磨性能,其中采用物理法制备的未修饰纳米SiO2的减摩作用略优,而采用化学法制备的表面修饰纳米SiO2在高载荷下的抗磨作用较优。     

锂基润滑脂流变性及摩擦学性能相关性研究

以锂基润滑脂为例,通过 R／S 锥板式流变仪和四球摩擦磨损试验机,对其流变性能及摩擦磨损性能进行研究,探讨润滑脂流变性能与摩擦磨损性能的相关性。结果表明：润滑脂表观黏度随剪切速率的增大逐渐减小,随锥板间隙的增大逐渐增大,随温度的升高逐渐下降,最后均趋于稳定值。润滑脂的平均摩擦因数和磨斑直径随速度的增大先增大后减小,随载荷的增大逐渐增大,随温度的升高先增大后减小。润滑脂的流变性能和摩擦磨损性能随速度、载荷、温度变化的趋势大体一致,表明锂基润滑脂流变性能与其摩擦磨损性能有一定的相关性,为进一步研究润滑脂流变性能与使用性能之间的关系打下了基础。     

二硫化钼锂基润滑脂的老化性能预测

对二硫化钼锂基润滑脂进行加速老化试验,获得其质量变化率与老化温度及老化时间的变化规律。运用阿累尼乌斯方程和性能变化的时温关系式,采用线性回归方法推导出以二硫化钼锂基润滑脂质量变化率为性能指标的时温等效关系式。运用该模型可以推算不同贮存温度及不同贮存时间下二硫化钼润滑脂的质量变化情况,实现其老化性能的预测与评估。     

废润滑油/再生润滑油的摩擦学性能

使用可见分光光度计初步评价实验室自主研发工艺处理得到再生润滑油的质量,采用四球摩擦磨损试验机考察再生润滑油的摩擦学性能并与废润滑油、新润滑油进行对比研究,借助扫描电子显微镜对磨斑表面形貌进行观察分析,对再生润滑油的抗磨减摩与润滑机制进行探讨。结果表明,废润滑油摩擦学性能严重下降,较新润滑油摩擦因数升高26%以上,磨斑直径增大58%以上;再生润滑油表现出了优良的减摩抗磨性能,较废润滑油摩擦因数能够降低25%,磨斑直径可减小50%左右,基本达到了新润滑油的水平。     

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。     

高低温性能优良的膨润土润滑脂的研制

以季铵盐改性膨润土为稠化剂,酯类油为基础油,乙醇为助分散剂,添加极压、抗磨、防腐、抗氧等添加剂,制备一种高、低温条件下性能优良的膨润土润滑脂.用扫描电子显微镜观察脂的微观结构,研究助分散剂对脂结构及脂稠度的影响.各项性能测试结果表明:制备的膨润土润滑脂具有良好的低温性能、胶体安定性、氧化安定性、防腐性和极压抗磨性.     

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。