微乳化生物质燃油的摩擦学特性

采用自制HLB5.9的SP乳化剂,将生物质燃油分散在柴油中,制备了微乳化生物质燃油.研究了微乳化生物质燃油的基本理化性能及其摩擦磨损性能.通过SEM、EDS测试了高频往复摩擦磨损试验后磨痕表面形貌及元素组成与含量,借助表面粗糙度仪检测了磨痕的犁沟深度及表面粗糙度.结果表明,微乳化生物质燃油的平均摩擦系数为0.13,校正磨痕直径为284μm,平均油膜形成百分数为47%,磨痕的深度达3.75μm,表面粗糙度为0.172μm.摩擦磨损的机理可归于,在摩擦过程中,生物质燃油微小液滴被磨损破坏,其中的极性基团和氧元素促使其在摩擦副表面沉积,一方面起到润滑作用,同时也加大了对摩擦副表面的腐蚀,使得在减摩的同时增加了磨损.     

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。     

横向振动对水平井眼中钻柱摩阻的影响研究

激振力的幅值和频率是影响横向振动类减摩阻工具性能的主要参数,利用自行研制的旋转激励载荷作用下摩擦力测试试验装置,研究了激振力的幅值和频率对钢-石板平面摩擦副摩擦系数的影响规律.试验结果发现,在激振频率为5,10和20 Hz条件下,与未施加激振力时的摩擦系数相比,当激振力增加到34.2 N时,钢-石板平面摩擦副的摩擦系数分别减小21.6%,29.0%及34.4%;在激振力为11.4,22.8和34.2 N条件下,与未施加激振力时的摩擦系数相比,当激振频率增加到30 Hz时,钢-石板平面摩擦副的摩擦系数分别减小22.8%、27.4%及39.0%.研究结果表明:在相同激振频率下,钢-石板平面摩擦副的摩擦系数与激振力幅值呈线性负相关;在相同激振力幅值下,钢-石板平面摩擦副的摩擦系数与激振频率呈对数负相关.      

硅油作为润滑油添加剂的摩擦和磨损性能

采用 SRV 摩擦磨损试验机研究了3种含氟硅油在聚 α 烯烃(PAO)中的摩擦和磨损性能,采用光学显微镜测量了钢球和钢盘的磨斑尺寸,用扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)分析了磨斑表面形貌和形成摩擦化学反应膜化合物的化学状态,探讨了含氟硅油的摩擦化学机理。结果表明,不同链长和不同官能团的含氟硅油具有不同的减摩和抗磨性能,其中含氟硅油 F-Si-G 有最小的摩擦系数,仅为0.097,而含氟硅油 F-Si-H 有最小的磨斑宽度,为0.444 mm。这是由于含氟硅油在摩擦副运动过程中发生化学分解,生成的含氟摩擦化学产物是改善摩擦副摩擦和磨损性能的主要原因。     

手动变速箱油摩擦特性与同步耐久性关系初探

使用自主研制的复合剂调制了手动变速箱油。使用SRV试验机对油品的抗磨损性能及摩擦性能进行了考察,使用三维形貌仪对油品的磨斑表面进行了分析,并与参比油进行了对比。最后通过SSP180台架试验验证了参比油和研制油的摩擦耐久性。试验结果表明：油品在选用的SRV试验条件下的摩擦特性与台架试验的同步耐久性对应性良好,具有较大的摩擦系数（0.115以上）且保持平稳或上升的变化趋势,具有较小的磨斑（平均磨斑直径小于0.45 mm）且磨斑形貌好的油品能够顺利通过SSP180同步耐久性台架试验（循环10万次）。     

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。     

滑动速度对自修复纳米润滑添加剂摩擦学性能的影响

在3组不同的滑动速度下，用XP摩擦磨损试验杌的环—环接触方式研究了钢／钢摩擦副在添加了纳米润滑添加剂的N68NT—1润滑介质作用下的摩擦学性能。结果表明：摩擦副的滑动速度对添加自修复纳米润滑添加剂的N68NT—1润滑油的摩擦学性能的影响不同于其对常规润滑油，对于常规润滑油，摩擦看惭摩擦系数和磨损量随滑动速度的增大分别为减小和增大；对于含自修复纳米润滑添加剂的N68NT—1，滑动速度增大，摩擦系数减小，且随时间的延长逐渐减小，最后达到一个较小的平衡值，而磨损量均出现了负磨损，但负磨损均不大，几乎可以忽略。N68NT—1表现出了良好的摩擦学性能和优异的自修复效应。     

脲基脂润滑下的钢材料微动磨损研究

采用微动摩擦磨损试验机进行了脲基脂润滑下的GCr15 钢/45号钢摩擦副摩擦磨损试验。利用激光三维共焦显微镜、EDX元素分析等方法研究了脲基脂润滑减缓钢微动磨损的机理。结果表明：在微动滑移区脂润滑下摩擦系数和磨损远低于干态下的值,且磨损主要发生在微动的早期阶段。在微运初期,脂因微动被排出接触区,高摩擦力导致白层和磨坑的形成;接触区周围的脂剪切分离的油浸入到磨坑中,形成混合润滑状态,摩擦系数降低到较低的稳态值;接触区周围的脂和磨痕上油的存在阻止了空气进入,氧化磨损得以降低。低稳态摩擦力、高硬度白层的存在和低氧化磨损是脂润滑减缓微动磨损的主要因素。     

电磁效应对含SiO2/SnO2复合纳米粒子润滑油的摩擦自修复特性影响

用四球机考察了添加SiO2/SnO2复合纳米粒子的润滑油在电磁场作用下的摩擦学和自修复性能,用扫描电子显微镜（SEM)和X射线光电子能谱仪（XPS）分析了磨斑表面形貌及其典型元素的化学状态,并对抗磨自修复机理进行了初步探讨。结果表明：在磁场作用下,含SiO2/SnO2复合纳米粒子的润滑油润滑下的摩擦副磨斑直径和摩擦系数均比无磁场时小,且自修复效果更加明显。这是由于磁场有利SiO2/SnO2复合纳米添加剂在摩擦副表面沉积,沉积物在摩擦载荷和摩擦热作用下快速熔融铺展,形成具有良好抗磨减摩和修复性能的沉积物膜。     

钢-铜摩擦副选择性转移效应的研究

用XP摩擦磨损试验机考察了钢一铜摩擦副在三乙醇胺和甘油作润滑介质时的摩擦系数与磨损量,发现摩擦系数随着时间的延长而逐渐降低。用Image View分析系统进行摩擦副的磨损形貌分析,认为钢-铜摩擦副在甘油或三乙醇胺润滑下发生了选择性转移效应。建立了一个选择性转移效应模型来解释此现象。     

同步器磨损失效过程及机理研究

采用CF-4 15W/40发动机油,在自行研制的WS2001变速箱同步器油品适应性评定试验台上对同步器发生磨损失效的过程进行研究,通过分析变速箱同步器的换挡特性曲线、摩擦因数与换挡次数的关系曲线,以及观察试验前后摩擦副的表面形貌,探究同步器磨损失效的机理。结果表明:随着换挡次数的增加,换挡位移急剧增加,换挡拨块磨损加剧,难以压紧结合套与锥体,导致同步器失效;在换挡过程中,摩擦副表面不断被磨损而出现新的接触面,摩擦因数变化较为平缓,摩擦力矩保持较好,但油品不能在摩擦副表面形成稳定或足够强度的表面膜,引起摩擦副磨损;发生磨损失效的试验件均出现较大的磨损,试验后铜滑块上可见明显的磨损面和磨损卷层,锥体表面出现划痕,同步环表面存在剥落情况。     

高碱值磺酸钙清净剂对变速箱油减摩抗磨性能的影响

研究了3种高碱值磺酸钙清净剂对手动变速箱油减摩抗磨性能的影响,利用HFRR高频往复试验机、SRV摩擦磨损试验机、MPR抗微点蚀试验机以及Automax同步器台架试验机对摩擦因数、磨斑磨痕以及磨损量等进行分析评价。结果表明：3种磺酸钙清净剂均具有减摩抗磨作用;在加入量(w)为1%时,3种清净剂中,钙含量和碱值最高的磺酸钙C对润滑油的减摩抗磨改善效果最佳,摩擦因数、磨痕直径、MPR辊子宽度变化率最小,Automax同步环的轴向磨损量最低。     

抽油杆抗磨副可有效解决抽油井杆管偏磨

抽油杆抗磨斟由抗磨光杆、扶正套总成、接头、背帽组成，在油井偏磨部位由于偏磨压力的作用，扶正套会自动找到最大偏磨点并相对固定，抽油杆与油管的摩擦与磨损转变为抽油杆抗磨副自身的摩擦与磨损，不但能克服直井井身轨迹弯曲部位及斜井造斜部位、增斜部位、稳斜部位、降斜部位的管杆偏磨问题，而且可防止下部抽油杆柱及管柱失稳弯曲与偏磨。同时，抽油杆抗磨副摩擦系数低、强度高、耐磨蚀、具备加重杆的作用，可防止杆柱失稳弯曲造成的杆管偏磨问题。     

非硫磷型添加剂在聚脲基润滑脂中的摩擦学性能

以聚α烯烃（PAO40）合成油为基础油,制备了聚脲润滑脂,研究了硫化烯烃棉籽油和两种无硫磷型有机钨和有机钼添加剂对聚脲润滑脂性能的影响。利用往复摩擦磨损试验机分别考察了硫化烯烃棉籽油、有机钨和有机钼在钢-铜摩擦副条件下对聚脲润滑脂摩擦磨损性能的影响,用扫描电子显微镜（SEM）和能谱仪(EDS)观察并分析了铜磨斑表面形貌和磨斑表面主要化学元素组成,考察了3种添加剂对聚脲润滑脂铜片腐蚀的影响。结果表明：PAO型聚脲润滑脂对无硫磷型有机钨和有机钼添加剂的感受性好于硫化烯烃棉籽油,其中以有机钨效果最优,当添加质量分数为2.0%时,摩擦系数和磨痕宽度最小;含有无硫磷型添加剂的润滑脂对铜片的腐蚀也较轻。     

脲基脂润滑下钢材料的微动磨损

采用微动摩擦磨损试验机进行了脲基脂润滑下的GCr15钢/45号钢摩擦副微动试验.采用激光三维共焦显微镜、EDX元素分析等方法研究了脲基脂润滑减缓钢表面微动磨损的机理.结果表明,在微动完全滑移区,脲基脂润滑下的钢-钢摩擦系数和钢表面磨损远低于干摩擦下的值,且磨损主要发生在微动早期阶段.在微动试验初期,脲基脂因微动自清洗作用被排出钢-钢接触界面,高摩擦力致使接触界面形成磨坑和白层;此后接触界面周围的脂剪切分油,且分出的油浸入到磨坑中形成混合润滑状态,摩擦系数降低到较低的稳态值;NLGI 00脲基脂比NLGI 2脲基脂更好的抗微动磨损性能归因于其更大的分油量.同时,接触界面周围的脂和磨坑表面的油减少了空气与摩擦表面的接触,使接触界面氧化腐蚀得以降低;磨坑表面高硬度白层因稳态低摩擦力而持续存在,有益于减缓微动磨损.     

抽油泵摩擦副耐磨性能试验分析

通过对不同的材料及表面处理工艺的抽油泵泵筒和柱塞摩擦副耐磨性试验研究，对选用的摩擦副柱塞先失效原则进行了排序，将摩擦副磨损后的表面进行了电镜观察分析，认为45钢镍磷镀作泵筒和与45钢镀铬作柱塞组成的摩擦副是较理想的配磨组合。     

三种含金属类纳米添加剂摩擦学性能比较

利用MRH-3高速环块摩擦试验机考察了Cu、TiO2、Al2O3三种纳米添加剂在液体石蜡中的摩擦学性能,并借助试验后钢件磨损量变化以及磨斑表面SEM图片对比了三种添加剂的摩擦磨损性能.结果表明:纳米Cu添加剂对减少摩擦副表面的磨损以及防止金属面卡咬效果最佳.     

油酸酯与ZDDP复配的摩擦学特性研究

研究了油酸酯与ZDDP复配的润滑油品，其PB值是46号液压油的1．88倍，摩擦行程6h，终止摩擦系数为0．008，是46号液压油终止摩擦系数的1／3，摩擦行程26．0km，摩擦副的磨损量为0．07mg。     

矿化度含砂量对抽油杆油管偏磨影响及预防措施研究

针对我国东部油田特高含水期抽油杆/油管偏磨这一现象,在实验室的MG—2 0 0高速摩擦磨损实验机上进行了随油井产出液中含砂量以及矿化度的变化,抽油杆/油管的摩擦性能试验。试验表明,随产出液中含砂量以及矿化度的增加,抽油杆/油管的磨损率、摩擦系数增加。     

空心微珠作为润滑添加剂对锂基脂性能的影响

 制备了含有不同质量分数空心微珠的锂基脂,考察了空心微珠对锂基脂理化指标的影响,在四球试验机和HQ-1高速摩擦磨损试验机上分别考察了含空心微珠锂基脂在点接触条件和线接触条件下的摩擦学性能,借助 SEM 等分析手段研究了空心微珠作为锂基脂添加剂的摩擦学机理。结果表明,添加空心微珠后锂基脂颜色发生变化,非工作锥入度随着空心微珠的增加略有上升,稠度小幅下降,分油量先降低后升高,对润滑脂的铜片腐蚀无明显影响;在相同的载荷和转速条件下,当空心微珠质量分数为0.5%时,在四球摩擦磨损试验机上锂基脂摩擦系数比基础脂降低约12%,而在HQ-1高速摩擦磨损试验机上摩擦系数比基础脂降低约30%;添加空心微珠能明显改善锂基润滑脂的抗磨减摩性能,在线接触摩擦副的润滑效果好于点接触摩擦副的,推测这是由于空心微珠在摩擦副间提高了实际接触面积,同时形成类似滚动和滑动相结合的摩擦形式。