二硫化钨薄膜的摩擦学性能研究

对二硫化钨薄膜在304不锈钢基体上的摩擦学性能进行了研究。用直流磁控溅射法在304不锈钢基体上制备了二硫化钨薄膜,该膜层结构致密,与基体的结合力良好,提高了基体的硬度,降低了基体的弹性模量。二硫化钨薄膜中的硫元素与钨元素的质量比为1.582。用往复式球-盘摩擦磨损试验机研究了二硫化钨薄膜在干摩擦下和在聚α-烯烃(PAO)润滑下的摩擦学性能。在干摩擦下,二硫化钨薄膜不仅能有效地降低304不锈钢基片的摩擦因数,而且平稳。在PAO润滑下,二硫化钨薄膜将基体的抗磨性能提高了40倍以上,摩擦因数从0.09下降到0.07,同时表现出自修复效应。在PAO润滑下,二硫化钨薄膜可有效地改善304不锈钢基体的摩擦学性能,延长304不锈钢基体的使用寿命。     

柴油碳烟对ZDDP摩擦反应膜的分布、成分及力学性能的影响

为研究柴油碳烟对ZDDP摩擦反应膜的分布、成分和力学性能的影响。采用HFRR摩擦磨损试验机进行了摩擦磨损试验。采用激光显微镜、SEM/EDS、拉曼光谱、XPS和纳米压痕仪对由ZDDP和碳烟摩擦磨损后的表面进行了分析。结果表明，碳烟会刮离ZDDP摩擦反应膜并嵌入磨损表面，导致膜厚减小和摩膜的不均匀分布。ZDDP摩擦膜中的磷酸盐结构由短链焦磷酸盐向长链偏磷酸盐转变，归于碳烟磨粒磨损引起的接触应力增加，促进了ZDDP的交联。磨损表面的硬度（H）和弹性模量（E）增加，而硬度与弹性模量的比值（H/E）降低，这表明碳烟导致耐磨性降低。     

ZIF-8/ZDDP作为润滑脂添加剂的摩擦学性能研究

在锂基润滑脂中分别添加了ZIF-8、ZDDP以及ZIF-8与ZDDP复配剂(ZIF-8/ZDDP),采用SRV往复摩擦磨损试验机和四球摩擦磨损试验机研究了上述3种添加剂在钢/钢摩擦副下对锂基润滑脂摩擦磨损性能的影响。采用3D光学轮廓仪、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)和X射线能谱仪(EDS)分析了摩擦副磨损表面的形貌、化学状态和元素含量。结果表明,ZIF-8/ZDDP复配添加剂能够显著提高锂基润滑脂的抗磨性能和承载力。摩擦过程中,ZIF-8颗粒黏附在摩擦副表面形成物理保护膜,并与ZDDP生成的化学反应膜协同互补,表现出优良的复配增效性。     

ZIF-8/ZDDP作为润滑脂添加剂的摩擦学性能

在锂基润滑脂中分别添加了ZIF-8、ZDDP以及ZIF-8与ZDDP复配剂(ZIF-8/ZDDP),采用SRV往复摩擦磨损试验机和四球摩擦磨损试验机研究了上述3种添加剂在钢/钢摩擦副下对锂基润滑脂摩擦磨损性能的影响。采用3D光学轮廓仪、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)和X射线能谱仪(EDS)分析了摩擦副磨损表面的形貌、化学状态和元素含量。结果表明,ZIF-8/ZDDP复配添加剂能够显著提高锂基润滑脂的抗磨性能和承载力。摩擦过程中,ZIF-8颗粒黏附在摩擦副表面形成物理保护膜,并与ZDDP生成的化学反应膜协同互补,表现出优良的复配增效性。     

表面修饰的硼酸盐添加剂与ZDDP复配的摩擦性能

用四球摩擦磨损试验机研究了表面修饰的硼酸盐添加剂与一些抗磨减摩剂复配体系的摩擦学性能。结果表明，表面修饰的用酸盐与T202复配，其复配体系的抗磨性受其添加量的影响，而与T203或T205复配体系的抗磨性分别产生对抗效应或协同效应。表面修饰的硼酸盐与ZDDP系列添加剂复配体系的减摩性，与ZDDP相比没有明显的改善，但是加人苯三唑衍生物，复配体系的摩擦系数明显降低。摩擦表面的XPS分析表明，摩擦表面生成了BON化合物、BN、硫酸盐、磷酸盐、硫化物、氧化物的混合的摩擦化学反应膜。     

低ZDDP添加量对含Mo润滑油体系摩擦性能的影响

利用FALAX四球摩擦磨损试验机和SRV振动摩擦磨损试验机考察了低ZDDP添加量对含Mo润滑油体系抗磨性、减摩性以及极压性的影响,并采用SEM、XPS分析磨斑形貌和磨痕表面元素种类、价态以及含量。结果表明,在含Mo润滑油体系中磨斑直径随ZDDP含量的降低变化不明显,而摩擦系数变化显著,PB值随ZDDP含量的降低明显下降。因此在低ZDDP含量润滑油体系中,主要是解决体系PB值降低的问题。     

无硫磷有机钨添加剂作用下离子渗氮轴承钢的摩擦学性能

研究了含无硫磷有机钨添加剂的润滑油润滑作用下离子渗氮轴承钢的摩擦磨损性能。利用四球摩擦磨损试验机系统地考察了渗氮轴承钢表面、基材表面与有机钨的交互作用规律,并使用X射线光电子能谱仪和扫描电子显微镜等表面分析技术分析摩擦反应膜的成分与化学态。结果表明,含无硫磷有机钨添加剂的润滑油润滑下,渗氮轴承钢表面的摩擦系数和磨斑直径小于基材表面的,摩擦系数最大降低了24.8%,磨斑直径最大减少了7.2%;相比基材表面,渗氮表面对有机碳链和有机钨具有更强的吸附作用,摩擦反应膜中W和C含量较高,使其表现出良好的减摩性能,摩擦反应膜中的WN使其表现出更优异的抗磨性能。     

层状磷酸锆材料作为锂基脂添加剂的摩擦磨损性能研究

采用四球摩擦磨损试验机考察了层状磷酸锆材料α-Zr(HPO4)2.H2O（简称α-ZrP）和Cu(OH)2Zr(HPO4)2.2H2O（简称Cu-α-ZrP）作为锂基脂添加剂对钢-钢摩擦副摩擦磨损性能的影响。采用扫描电子显微镜、X射线能量色散谱仪和3D光学轮廓仪,对润滑后的钢球磨损表面形貌、元素分布和体积磨损量进行了表征。结果表明：这两种层状磷酸锆材料作为添加剂均能够显著提高锂基脂的承载能力和减摩抗磨能力;在α-ZrP和Cu-α-ZrP锂基脂润滑下,钢球表面形成了含有α-ZrP或Cu-α-ZrP的保护膜,从而改善了润滑脂的摩擦学性能。     

新型硫磷氮型抗磨剂的合成及性能研究

合成出一种新型硫磷氮型无灰润滑油抗磨剂,测定了它的理化性质和减摩性、最大无卡咬负荷、烧结负荷、抗磨性及耐磨性等摩擦磨损性能,并与常用的ZDDP作了对比。结果表明,该添加剂能明显降低摩擦系数,提高承载能力和抗磨性,但耐磨性不及ZDDP。     

ZDDP与MoDTC在含酯类油的PAO基础油中的抗磨性能研究

将二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)和二烷基二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)分别加入聚ɑ-烯烃（PAO）、PAO与分散剂、PAO与酯类油3种试样中,进行四球机抗磨试验,考察ZDDP和MoDTC对不同试样的感受性。将ZDDP和MoDTC两种添加剂进行复配试验,并通过扫描电镜观察磨斑形貌。试验结果表明：酯类油能够很好地提高PAO基础油的抗磨性能,其质量分数为5%～10%时即可达到较好的抗磨性能;PAO与分散剂试样中,增大ZDDP的加入量不能有效地降低磨斑直径,增大MoDTC的加入量可降低磨斑直径;PAO与酯类油试样中,随着ZDDP加入量的增加,磨斑直径减小,ZDDP的抗磨效果优于MoDTC;两种添加剂复配后与单剂相比无明显的增效作用。磨斑形貌分析结果表明：加入MoDTC的基础油试验测得的磨斑表面平整,对摩擦表面修复作用更佳,同时添加ZDDP与MoDTC的基础油,试验测得的表面磨痕不规则,两剂具有竞争关系。     

ZDDP与MoDTC在含酯类油的PAO基础油中的抗磨性能研究

将二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)和二烷基二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)分别加入聚ɑ-烯烃（PAO）、PAO与分散剂、PAO与酯类油3种试样中，进行四球机抗磨试验，考察ZDDP和MoDTC对不同试样的感受性。将ZDDP和MoDTC两种添加剂进行复配试验，并通过扫描电镜观察磨斑形貌。试验结果表明：酯类油能够很好地提高PAO基础油的抗磨性能，其质量分数为5%～10%时即可达到较好的抗磨性能；PAO与分散剂试样中，增大ZDDP的加入量不能有效地降低磨斑直径，增大MoDTC的加入量可降低磨斑直径；PAO与酯类油试样中，随着ZDDP加入量的增加，磨斑直径减小，ZDDP的抗磨效果优于MoDTC；两种添加剂复配后与单剂相比无明显的增效作用。磨斑形貌分析结果表明：加入MoDTC的基础油试验测得的磨斑表面平整，对摩擦表面修复作用更佳，同时添加ZDDP与MoDTC的基础油，试验测得的表面磨痕不规则，两剂具有竞争关系。     

多烷基环戊烷制备聚脲润滑脂及其摩擦学性能

以多烷基环戊烷（MACs）为基础油制备了聚脲润滑脂,研究了苯三唑衍生物（T551）、噻二唑类衍生物（T561）和二硫化钼（MoS2）对聚脲润滑脂润滑性能的影响,并采用热重分析仪（TGA）研究了其热稳定性。采用往复摩擦磨损试验机（MFT R4000）评价了其在钢/钢摩擦副下的摩擦磨损性能,利用扫描电子显微镜（SEM）和能谱仪（EDS）观察并分析了磨损表面形貌以及表面主要化学元素组成。结果表明,以MACs为基础油制备的聚脲脂具有优良的热稳定性能;同时MACs聚脲脂与3种添加剂具有良好的相容性能,表现在加剂后MACs聚脲脂具有更好的减摩抗磨性能,其原因归结为MACs在摩擦副表面形成较为牢固的物理吸附膜,并借助含S、Mo、Fe等的化合物边界润滑膜保护材料表面。     

滚轮从动件发动机试验旧油的分析研究

对6种柴油机油在滚轮从动件（RFWT）发动机试验后的旧油进行了理化分析、核磁共振磷谱（31P NMR）分析,对RFWT试验件磨斑表面进行了X射线光电子能谱(XPS)深度刻蚀分析,结果表明： 碱性ZDDP、中性ZDDP及其初期降解产物二硫代磷酸酯构成的有效磷是抗磨的主要组分,有效磷含量越高,磨损越低;ZDDP及其降解产物在低磨损试验件表面形成了较厚的含有硫化物、硫酸盐、磷酸盐等化合物的保护膜,起到了抗磨作用。     

边界润滑下发动机油抗磨性能模拟试验与发动机试验对比

文章对几个不同抗磨剂方案的发动机油样品,在SRV-4型摩擦试验机进行了模拟试验评价,并利用SEM对磨斑形貌进行了分析,还进行了模拟发动机试验和标准TU3M发动机试验。试验结果表明:不同ZDDP方案、不同抗磨剂用量的样品在抗磨性能上表现出较大的差异。SRV摩擦试验机上的模拟评价结果与模拟发动机试验和标准TU3M发动机试验具有较好的一致性,初步表明采用SRV试验机来评价边界润滑下油品抗磨损性能的可行性。此外,还对模拟试验结果与发动机试验结果之间的对应性进行了探讨。     

含N、S羟基衍生物的合成及其摩擦学性能

合成了1〖DK〗,2 ［N〖DK〗,N 二正丁基二硫代氨基甲酸基］乙醇（NSO1）和2 ［2 苯并噻唑基］硫代乙醇（NSO2）2种添加剂,并采用FT IR、ESI MS和元素分析手段表征了其结构。考察了NSO1和NSO2的热稳定性及其在菜籽油（RO）中的油溶性。采用四球摩擦磨损试验研究了2种添加剂在菜籽油中的减摩、抗磨以及极压性能。采用扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析仪（EDS）观察和分析了钢球磨斑表面形貌及元素组成。结果表明, NSO2的热稳定性优于NSO1, 其摩擦学性能也明显优于NSO1。NSO2优异的摩擦学特性主要得益于其分子中含有杂环结构,在边界润滑中,能够起到极压、抗磨的作用。     

磷系极压抗磨剂在酯类油中的摩擦学性能

采用四球摩擦试验机对磷酸三甲酚酯（T306）和硫代磷酸铵盐（T307）2种添加剂在多元醇酯（3987）中的摩擦学性能进行了研究。采用扫描电子显微镜（SEM）分析了钢球磨损表面的微观形貌,采用X射线光电子能谱仪（XPS）分析了摩擦表面典型元素的化学状态,进而对摩擦机理进行了探讨。结果表明,2种添加剂均可不同程度地改善酯类油的摩擦学性能,然而,当添加剂添加浓度越大或试验载荷越高时,T306在3987中表现出较差的减摩抗磨性能,而T307在所考察的浓度或载荷范围内均可有效提高3987的减摩抗磨以及承载性能,其综合性能优于T306,这主要是由于在摩擦表面形成了复杂的含有S、P、N等元素的边界润滑膜,从而能够更好地起到降低摩擦磨损的作用。     

利用QCM—D研究ZDDP在不锈钢表面的吸附行为

利用耗散型石英单品微天平（QCM—D）研究了ZDDP在不锈钢表面的吸附行为。结果发现,ZDDP分子中的烷基结构对其吸附行为有重要影响,含芳基结构的ZDDP在不锈钢表面吸附力强,吸附量大,而且形成的吸附膜比较致密,刚性强;而含多种烷基结构的ZDDP在不锈钢表面形成的吸附膜结构松散,表现出明显黏弹性能;清净剂的存在会影响ZDDP的吸附行为,硫化烷基酚钙吸附膜会屏蔽ZDDP在不锈钢表面的吸附,而合成磺酸钙能与ZDDP形成稳定共吸附。