环氧油酸甲酯润滑添加剂的摩擦学性能研究

对油酸甲酯进行化学改性,研制了一种新型环境友好润滑添加剂-环氧油酸甲酯(EOME),用红外光谱对其主要官能团进行了鉴定。分别通过四球和SRV摩擦磨损试验机考察了以菜籽油为基础油,以EOME为添加剂时对钢-钢摩擦副和钢-铝摩擦副抗磨减摩性能的影响,用扫描电子显微镜观察分析铝合金磨斑表面的形貌,同时通过对铝合金磨痕进行X射线光电子能谱和扫描电子探针分析,探讨了环氧油酸甲酯润滑添加剂的抗磨减摩机理。结果表明:环氧油酸甲酯润滑添加剂在菜籽油中具有优良的极压抗磨和减摩性能;其润滑作用机理是由于长链脂肪酸酯极性分子在摩擦表面吸附或发生摩擦化学反应形成了摩擦聚酯膜、氧化物膜或金属皂共同组成的起抗磨作用的润滑膜。     

硼化蓖麻油润滑添加剂对钢-钢和钢-镁摩擦副摩擦学性能的影响

在蓖麻油(CO)分子中引入硼,制备了一种新型环境友好润滑添加剂(BCO),并利用红外光谱对其主要官能团进行表征。通过四球和SRV摩擦磨损试验机考察了以菜籽油为基础油、以BCO为添加剂时对钢-钢摩擦副和钢-镁摩擦副抗磨减摩性能的影响;用扫描电子显微镜观察分析钢球磨斑表面的形貌,同时通过对镁合金磨痕进行X射线光电子能谱分析,探讨了BCO添加剂的抗磨减摩机理。结果表明,BCO添加剂在菜籽油中具有优良的极压抗磨和减摩性能;其润滑作用机理是由于长链蓖麻油分子的载体作用、硼的缺电子性以及二者的协同作用与摩擦金属表面形成了一层高强度的吸附膜和/或摩擦化学反应膜。     

双羟基廿二酸对钢-镁摩擦副摩擦学性能的影响

采用SRV摩擦磨损试验机考察了以菜籽油为基础油,以双羟基廿二酸(DHDA)为添加剂时对GCr15钢-AZ91D镁摩擦副抗磨减摩性能的影响.采用扫描电子显微镜(SEM)观察分析镁合金块磨斑表面的形貌,同时通过对镁合金磨痕进行X射线光电子能谱(XPS)分析,探讨了双羟基廿二酸润滑添加剂的抗磨减摩机理.结果表明,双羟基廿二酸润滑添加剂在菜籽油中具有优良的抗磨和减摩性能;其润滑作用机理是由于长链脂肪酸分子在摩擦表面吸附或发生摩擦化学反应形成了摩擦聚酯膜、氧化镁膜或镁皂共同组成的起抗磨作用的润滑膜.     

正辛氧基硼酸钡在菜籽油中的摩擦学性能

合成了1种含硼及钡的油溶性化合物--正辛氧基硼酸钡（BaOB）,将其作为润滑油抗磨减摩添加剂,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BaOB后,其承载能力得到明显提高,最大增幅超过80%, 钢球磨斑直径和摩擦系数均明显降低,且588N时的摩擦系数较392N时的更低;扫描电子显微镜证实磨斑表面有沉积物。从SEM/EDS和XPS分析摩擦副表面发现, 摩擦副表面有B、Ba、Fe、Cr元素, 在摩擦过程中正辛氧基硼酸钡发生了摩擦化学反应,并在摩擦副表面生成了BaO、B2O3和FeB抗磨减摩膜,从而改善了菜籽油的摩擦磨损性能。     

羟基改性菜子油润滑添加剂的摩擦学性能

通过四球试验杌考察了羟基化改性菜子油润滑添加剂的抗磨性能与极压性能,用扫描电子显微镜观察分析磨斑表面的形貌,同时进行X射线光电子能谱分析,探讨了羟基化改性菜子油润滑添加剂的极压抗磨作用机理,结果表明：羟基化改性菜子油添加剂能明显改善菜子油的抗磨和减摩性能,其润滑作用机理是由于长链菜子油分子在摩擦面上吸附或发生摩擦化学反应形成了摩擦聚酯膜、氧化铁膜或铁皂共同组成的起抗磨作用的润滑膜。     

羟基化改性菜籽油润滑添加剂对镁合金摩擦学性能的影响

在菜籽油(RO)分子中引入羟基,合成了一种新型的环境友好型润滑添加剂(HORO),并利用红外光谱对其主要官能团进行了鉴定。通过SRV摩擦磨损试验机考察了以菜籽油为基础油、以HORO为添加剂时对钢-镁摩擦副抗磨减摩性能的影响,同时通过X射线光电子能谱对镁合金磨斑表面进行分析,探讨了羟基化改性菜籽油润滑添加剂的抗磨减摩机理,并对生物降解性能进行了评定。结果表明:羟基化改性菜籽油润滑添加剂对钢—镁摩擦副具有优良的极压抗磨和减摩性能,2%的该种添加剂能使镁合金磨损体积从7.8 mm3降低到2 mm3,摩擦系数则从0.054降低到0.043;其润滑作用机理是由于长链菜籽油分子在镁合金摩擦表面进行吸附或发生摩擦化学反应形成了摩擦聚酯膜与镁的氧化膜共同组成的起抗磨作用的润滑膜;生物降解试验表明羟基化改性菜籽油具有优异的生物降解性能。由此推断,研制的羟基化改性菜籽油是一种性能优异的环境友好镁合金润滑添加剂。     

纳米SiO_2润滑添加剂的摩擦学性能及其抗磨减摩机理研究

研究了纳米SiO_2作为润滑油添加剂的摩擦学性能及其与MoDDP的协同作用,并通过SEM,EDS,XPS等手段对磨斑表面进行分析,探索了纳米SiO_2的抗磨减摩机理。结果表明,当纳米SiO_2加入量(w)为0.5%时,润滑油的摩擦系数和磨斑直径分别比基础油降低30.6%和35.5%,显著提高了基础油的抗磨减摩性能。纳米SiO_2与MoDDP具有良好的协同作用。纳米SiO_2的抗磨减摩机理为:在摩擦副表面沟槽部位纳米SiO_2和MoDDP膜起填补作用;在凸处,纳米SiO_2起微"滚动轴承"作用,MoDDP在摩擦能量作用下分解为软的MoS_2并沉积在摩擦副表面,以上综合作用减小了摩擦,修复了摩擦副表面,从而提高了润滑油的抗磨减摩性能。但随着时间的延长,SiO_2对MoS_2沉积膜又具有轻微的刮擦作用。     

油溶性纳米Cu在GL-5齿轮油中的摩擦学性能

通过有机小分子配体表面修饰的方法制备了表面修饰的纳米Cu颗粒，将制备的纳米Cu颗粒作为润滑油添加剂引入85W／90GL-5重负荷齿轮油中，用四球试验机考察其在85W／90GL-5重负荷齿轮油中的摩擦学性能。结果表明，油溶性纳米Cu添加剂具有优异的抗磨、减摩和极压性能，能够很好地改善85W／90GL-5重负荷齿轮油的摩擦学性能。使用SEM、EDS和XPS分析了钢球磨损表面形貌、组成和化学状态。结果表明，使用纳米Cu添加剂润滑的磨斑表面擦伤程度很轻，并且磨斑表面有单质Cu沉积。其润滑作用机理推测为：单质Cu沉积膜与摩擦过程中形成的化学反应膜协同作用，从而有效地提高了85W／90GL-5重负荷齿轮油的抗磨、减摩和耐负荷性能。     

水基硼酸盐纳米粒子的摩擦学性能研究

采用沉淀法合成了多种硼酸盐纳米粒子，用透射电镜对其形貌进行了表征，并用四球摩擦试验机考察了其在水介质中的摩擦学性能。结果表明，硼酸盐纳米粒子作为水基添加剂可使水的承载能力显著提高，抗磨减摩性能也有较大提高。随着硼酸盐纳米粒子在水溶液中添加量的增大，最大无卡咬负荷增大；在392 N负荷下，添加量为1.0%或1.5%时，磨斑直径最小；在添加量一定时，摩擦磨损性能与负荷有关，在较小或较大负荷下抗磨性能更好。结合X射线光电子能谱分析可推断添加剂的作用机理是添加剂在摩擦过程中发生了摩擦化学反应，并在摩擦副表面生成了含氧化物的复合润滑膜，有效地提高了水的抗磨减摩性能。     

纳米二硫化钼在菜子油中的摩擦学行为

对纳米MoS_2在菜子油中的摩擦学行为和抗磨减摩机理进行了研究。将纳米MoS_2用高碱值合成磺酸钙(T106)稳定地分散于菜子油中,并用四球机考察了菜子油的磨斑直径和摩擦因数。纳米MoS2的添加量在0%~1.0%范围内,菜子油的磨斑直径和摩擦因数均随着纳米MoS_2的增加而降低,当纳米MoS_2的添加量为1.0%时,菜子油的磨斑直径下降了7.8%。用扫描电子显微镜(SEM),能量色散谱(EDS)和x射线光电子能谱(XPS)对磨斑表面形貌和典型元素的化学状态进行了分析,发现磨斑表面有Fe_2O_3,FeSO_4和MoO_3。在摩擦的作用下,纳米MoS2在摩擦区域发生了化学反应,生成了含Fe_2O_3,FeSO_4和MoO_3的化学膜,该化学膜具有抗磨减摩特性,提高了菜子油的抗磨减摩性能。     

含羟基二硫代氨基甲酸衍生物在菜籽油中的摩擦学性能

 合成了2-乙羟基-吗啡啉二硫代氨基甲酸酯(HMCT)和2-乙羟基-二正丁胺基二硫代氨基甲酸酯(HDCT)两种添加剂。考察了HMCT和HDCT在菜籽油中的油溶性、抗腐蚀性能和摩擦学性能。结果表明,菜籽油对这两种添加剂具有良好的感受性,能显著提高菜籽油的最大无卡咬负荷,可有效提高菜籽油的摩擦学性能。含有吗啡啉结构的HMCT抗磨性能优于含有二正丁胺基结构的HDCT,两种添加剂的减摩性能相当。     

黄原酸乙酰苯胺衍生物的合成及其摩擦学性能

采用乙基黄原酸钠与氯代乙酰苯胺衍生物进行反应,合成3种乙基黄原酸乙酰苯胺衍生物新型无灰无磷润滑油添加剂,这3种添加剂均能溶于大部分有机溶剂而难溶于水,在液体石蜡中溶解性能良好。采用1H NMR,13C NMR,IR,UV,MS和元素分析法确证其结构。采用热重分析评价其热稳定性,结果表明,3种添加剂初始分解温度均高于260℃,能满足一般工况条件的要求。利用四球摩擦磨损试验机考察其在液体石蜡中的极压性能和抗磨性能,结果表明,这3种添加剂添加到液体石蜡中均表现出较高的承载能力和良好的抗磨性能,其中添加乙基黄原酸-N-对氯乙酰苯胺时极压性能最好,而抗磨性能较差;添加乙基黄原酸-N-对甲氧基乙酰苯胺时极压和抗磨性能均较好。     

硼氮化菜籽油水基润滑添加剂的摩擦学性能研究

在菜籽油分子中引入硼和氮，合成了一种新型水基润滑添加剂(BN)，并利用红外光谱对其主要官能团进行了鉴定。通过四球试验机考察了在水中的摩擦学性能，用X射线光电子能谱仪对磨痕表面元素进行了分析，探讨了该添加剂的板压抗磨作用机理。结果表明：该硼氮化菜籽油在水中具有优良的抗磨和减摩性能，其润滑作用机理是长链菜籽油分子作为载体与缺电子的硼、高反应活性的免协同作用在摩擦金属表面形成了高强度的吸附膜和(或)摩擦化学反应膜。     

纳米铜添加剂与磷酸三甲酚酯复配体系的摩擦学性能

采用四球摩擦磨损试验机考察了表面修饰纳米铜添加剂（简称纳米Cu）和磷酸三甲酚酯（T306）单剂及两者复配体系的摩擦磨损性能，采用X射线光电子能谱仪（XPS）和扫描电子显微镜（SEM）对磨痕表面进行了分析。结果表明，纳米Cu具有良好的润滑性能；当其在一定浓度范围内与T306复合使用时，两者将产生协同抗磨减摩效应；且两者添加的质量分数各为0．5％时，复配体系的抗磨效果最佳。两者复合使用时，会在摩擦表面形成由单质Cu的沉积膜及FeS、SO4^2-和PO4^3-的化学反应膜组成的复合表面膜，产生了协同抗磨减摩作用。     

润滑油纳米铜添加剂与硫代磷酸复酯胺盐复配体系的摩擦磨损性能

利用四球试验机研究了润滑油纳米铜添加剂与硫代磷酸复酯胺盐复配体系的摩擦学性能。结果表明，两种添加剂在一定添加量范围内都可以改善基础油的抗磨性能。在试验范围内，润滑油纳米铜添加剂与硫代磷酸复酯胺盐复配体系具有一定的摩擦学协同效果，且两者的添加量各为0．3％和1．0％时，复配体系抗磨减摩协同效果最佳。采用表面分析技术对最佳复配润滑体系钢球磨斑表面的形貌和表面膜的元素组成进行了分析，推断其摩擦表面是由金属Cu形成的沉积膜和S、P等元素形成的化学反应膜共同组成的复合表面膜，使复配润滑体系呈现良好的抗磨减摩协同效果。     

含硼杂环化合物的摩擦学行为及作用机理研究

合成了一种含硼的杂环化合物——2-硫酮苯并噻唑啉-3-甲基二正丁基硼酸酯。采用四球及环块摩擦试验机研究了它在液体石蜡中的摩擦学性能。结果表明,石蜡基础油的抗磨性能和承载能力都得到明显提高,减摩性能也有所改善。采用X-射线光电子能谱分析了摩擦表面的元素化学状态。结果表明,氮和硼元素以吸附的形式存在于摩擦表面,而硫则与金属表面反应生成了含硫酸盐和FeS2的反应膜。吸附膜与反应膜的共同作用提高了基础油的减摩抗磨性能及承载能力。     

2,5—二烷氧甲硫基—1,3,4—噻二唑的摩擦学性能研究

在四球摩擦磨损试验机上考察四种不同２，５－二烷氧甲硫基－１，３，４－噻二唑的极压、减摩和抗磨性能以及结构与性能的关系，并与丁辛基二硫代磷酸锌（Ｔ２０２）、硫代磷酸胺盐（Ｔ３０７）进行比较，还考察它们的热稳定性能、抗氧化性能和抗腐蚀性能。结果表明，该类衍生物具有良好的极压和抗磨损性能，以及良好的热稳定性能和抗腐蚀性能。在高于３００Ｎ负荷和低于１％浓度条件下具有比Ｔ２０２更好的抗磨损性能。     

含硼苯并噻唑酯类化合物在菜籽油中的摩擦学性能研究

合成了两种含不同烷基链的含硼苯并噻唑酯类化合物,即二正己氧基-2-[(2-苯并噻唑基)硫代]乙氧基甲硼烷(BNS-1)和二环己氧基-2-[(2-苯并噻唑基)硫代]乙氧基甲硼烷(BNS-2)。分别考察了其油溶性及抗腐蚀性能。利用四球摩擦磨损试验机考察了其在菜籽油(RSO)中的摩擦学性能。采用扫描电子显微镜（SEM）分析了磨斑表面的形貌。结果表明,含硼苯并噻唑酯类化合物具有良好的油溶性和抗腐蚀性能,可以显著提高菜籽油的承载能力;BNS-2比BNS-1的减摩抗磨作用更为突出,说明含硼苯并噻唑类化合物的摩擦学性能随分子结构不同而存在一定差异,分子内存在环烷基的该类化合物具有更好的摩擦学性能。     

有机硼酸酯在菜籽油中的摩擦学研究

为研究含活性元素硼的化合物作为可生物降解润滑油添加剂的摩擦学作用机理，合成了3种结构简单的硼酸酯，用四球机考察其在菜籽油中的摩擦学性能。结果表明，这类添加剂在菜籽油中具有良好的极压性和一定的抗磨减摩能力。同时利用X-射线光电子能谱(XPS)分析钢球磨损表面化学元素的电子结合能及其存在形式，在此基础上初步探讨添加剂的摩擦学机理。