甲基二乙醇胺脂肪酸酯提高矿物基础油的生物降解性和摩擦学性能

制备了甲基二乙醇胺正辛酸酯和甲基二乙醇胺油酸酯，采用润滑剂生物降解快速测定仪和四球试验机分别研究了这两种甲基二乙醇胺脂肪酸酯对400SN矿物基础油生物降性和摩擦学性能的影响，试验结果表明甲基二乙醇胺正辛酸酯和甲基二乙醇胺油酸酯明显促进了基础油的生物降解，提高了基础油的摩擦学性能。利用扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）和X射线光电子能谱（XPS）分析了磨斑的表面形貌及元素的化学状态，试验结果表明这两种甲基二乙醇胺脂肪酸酯在磨斑表面形成了由吸附膜和摩擦化学反应产生的Fe2O3 ，Fe3O4及含氮化合物的化学反应膜组成的复杂的边界润滑膜，从而提高了基础油的抗磨减摩性能。     

几种噻二唑二聚体衍生物的摩擦学性能研究

合成了3种噻二唑二聚体衍生物。采用红外光谱仪对其结构进行了表征;用四球摩擦磨损试验机考察了其在蒸馏水中的摩擦学性能;用X射线光电子能谱仪（XPS）分析了磨斑表面典型元素的化学状态。结果表明,添加剂在水中具有优良的承载能力和极压性能,并在一定程度上改善了水的抗磨减摩性能;在摩擦过程中,磨斑表面形成了含氮的吸附膜和含Fe2O3,FeS,FeSO4的化学反应膜,二者协同作用使添加剂在摩擦过程中具有良好的抗磨减摩性能。     

磁场对含与不含磷酸三甲酚酯润滑油摩擦学特性的影响

在四球摩擦磨损试验机的摩擦区域外置磁场,考察了有无磁场条件下150SN基础油和含磷酸三甲酚酯（TCP)润滑油的摩擦学特性,并用扫描电子显微镜（SEM)和X射线光电子能谱仪分析了磨斑表面形貌和典型元素的化学状态。摩擦学测试结果表明磁场增强了基础油和含TCP润滑油的抗磨性能,削弱了两者的减摩性能。磁场作用下磨斑表面的磨损程度更轻微,特别是经含TCP润滑油润滑后的磨斑。XPS表明含TCP润滑油中的磨斑表面生成了主要含有Fe2O3, Fe3O4 和 FePO4等化合物的摩擦化学反应膜。磁场中摩擦副亚表层中O和P元素的含量比无磁场环境中高,推测磁场对含TCP润滑油抗磨性能的增强作用和对减摩性能的削弱作用是因为磁场促进了TCP中O和P元素向摩擦副亚表层的扩散。     

植物油基润滑油添加剂的制备及其摩擦学性能

采用菜籽油与亚磷酸二正丁酯为原料通过自由基加成反应制备了环境友好植物油基润滑油添加剂(PRO)。利用四球试验与SRV微动摩擦磨损试验对比了PRO与磷酸三甲酚酯(TCP)在饱和多元醇酯基础油(3970)中的减摩、抗磨以及极压性能。结果表明,PRO在不同的载荷、浓度、温度等条件下的摩擦学性能均明显优于TCP。PRO优异的摩擦学特性主要得益于其在摩擦过程与金属表面发生摩擦化学反应,生成含有Fe2O3,Fe3O4,FeP与FePO4的边界润滑薄膜,从而起到极压、抗磨的作用。     

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。     

硼氮化大豆油对菜籽油生物降解性和润滑性的影响

通过对大豆油进行化学改性，合成了2种硼氮化添加剂BNS-1和BNS-2，研究了BNS-1和BNS-2对菜籽油生物降解性和润滑性的影响；通过扫描电镜和能谱仪分析了磨损表面的形貌及元素组成。结果表明：BNS-1和BNS-2可提高菜籽油的极压性能，具有较好的抗磨减摩性能，BNS-2的减摩效果优于BNS-1，BNS-1的抗磨效果优于BNS-2；BNS-1和BNS-2对菜籽油的生物降解性影响较小。硼氮化添加剂的润滑机理是硼元素的缺电子性，氮的高反应活性，在摩擦高温条件下，硼与氮发生化学反应，形成化学反应膜，从而提高了基础油摩擦学性能。础油摩擦学性能。     

稀土La_2O_3在润滑油中的减摩抗磨性能研究

考察了La2O3作为润滑添加剂在400SN基础油中的减摩抗磨性能,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDX)、X-射线光电子能谱(XPS)分析磨损表面,并探讨了摩擦学机理。结果表明:La2O3粒子经油酸改性后在油中的分散性能得到提高;在摩擦试验中,加入未改性La2O3粒子的试油具有较好的抗磨性能,加入改性La2O3粒子的试油具有较好的减摩性能;磨损表面形成的Fe2O3-La2O3合金层使得摩擦过程平稳,抗磨性能增强。     

含硫氮杂环化合物的摩擦学性能研究

合成了一种含硫、氮的杂环衍生物,采用四球及环块摩擦试验机研究了其在液体石蜡中的摩擦学性能。结果表明:基础油的抗磨性能和承载能力得到明显提高,减摩性能也有所改善。采用X-射线光电子能谱(XPS)分析了摩擦表面的特性。结果表明:添加剂在摩擦过程中发生了摩擦化学反应。吸附的有机物及摩擦化学反应产物在金属表面上形成了一层具有抗磨减摩性能的膜,有效地降低了基础油的摩擦磨损,提高了其承载性能。     

油酰基甘氨酸在矿物润滑油中的生物降解和摩擦磨损特性

通过生物降解试验和摩擦磨损试验研究了油酰基甘氨酸对HVI 350矿物润滑油生物降解性和摩擦磨损特性的影响,采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)分析了磨斑表面形貌和表面膜化学特征.结果表明,在一定浓度范围内,油酰基甘氨酸显著改善了矿物润滑油的生物降解性能和抗磨减摩性能.油酰基甘氨酸改善矿物润滑油抗磨减摩性能的机制是油酰基甘氨酸在摩擦表面形成具有抗磨减摩作用的吸附膜和化学反应膜.     

噻二唑衍生物摩擦学性能的研究

 合成了一种噻二唑的衍生物，采用四球试验机研究了其在12－羟基硬脂酸锂基脂中作为极压抗磨剂的摩擦学性能。结果表明，添加了噻二唑衍生物的12－羟基硬脂酸锂基脂的减摩性能和抗烧结性能得到明显提高，抗磨性能也有所改善。采用PHI Quantera SXM X射线光电子能谱仪（XPS）、Quanta 200F扫描电镜（SEM）和EDAX 能谱仪(EDS)分析了摩擦表面的特性。结果表明：添加剂在摩擦过程中发生了摩擦化学反应。摩擦化学反应产物在金属表面上形成了一层具有抗磨减摩性能的膜，与金属表面的吸附膜共同作用，有效地降低了基础脂的摩擦磨损，提高了抗烧结能力。     

Effect of Oleic Acid Tris-(2-hydroxyethyl) isocyanurate Phosphate Ester on Biodegradability and Tribological Performance of Mineral Lubricating Oil

The oil solubility of synthetic oleic acid tris-(2-hydroxyethyl) isocyanurate phosphate ester(abbreviated as OHTP hereinafter) and its influence on the biodegradability and tribological performance of 400 SN mineral oil were investigated on a tester and a four-ball tribotester,respectively,for fast evaluating the biodegradability of lubricants.Furthermore,the morphologies and tribochemical species of the worn surfaces lubricated by OHTP-doped oil were studied by scanning electron microscope(SEM) and X-ray photoelectron spectroscope(XPS).The results indicated that OHTP possessed good oil solubility and could improve obviously the biodegradability,the extreme pressure properties,the anti-wear properties and friction-reducing properties of the 400 SN mineral oil.The analytical results of XPS spectra showed that the composite boundary lubrication films were mainly composed of absorbed films and tribochemical species such as FePO-4,Fe_3(PO_4)_2,Fe_2O_3 and Fe_3O_4,which contributed to improving the tribological performances.     

疏水性硼酸镧纳米片的制备及其在菜籽油中的摩擦学行为

采用水热法制备了油酸修饰的硼酸镧纳米片,记为OA/ LaBO3?H2O,利用SEM、 TEM、EDS、 FTIR 和XRD对其微结构进行了表征,在四球摩擦试验机上评价了其在菜籽油中的摩擦磨损性能,并利用SEM与XPS对磨损表面的摩擦化学特征进行了研究。结果表明：硼酸镧呈纳米片结构,其直径为100 ～ 300 nm、厚度约为25 nm;OA/ LaBO3?H2O在菜籽油中显示了优异的分散稳定性,添加OA/ LaBO3?H2O的菜籽油能显著降低钢球的摩擦与磨损,当OA/ LaBO3?H2O的添加浓度为1%（质量浓度）时,菜籽油的减摩抗磨性能最佳。这是由于在摩擦表面形成了一层由B2O3、La2O3、Fe2O3摩擦化学反应物,OA/ LaBO3?H2O沉积物和菜籽油吸附物组成的边界润滑膜。     

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。     

磁场对含丁辛基二硫代磷酸锌润滑油的润滑增效作用

在四球摩擦磨损试验机的摩擦接触区域外加磁场,考察了有、无磁场作用下150SN基础油和含不同质量分数的丁辛基二硫代磷酸锌（T202） 润滑油的摩擦学特性。用扫描电子显微镜（SEM）和X射线光电子能谱仪（XPS）分析了磨斑的表面形貌和典型元素的化学状态,并讨论 了润滑机理。结果表明,磁场作用下含T202润滑油中钢球表面的磨斑直径及其摩擦系数均比无磁场时的小,且钢球表面的磨损程度与无 磁场时相比更轻微。XPS分析结果显示,含T202润滑油中的钢球表面形成了由FeSO4,FeS和ZnS等物质组成的摩擦化学反应膜,磁场作用 下钢球表面的O、S、Fe、Zn、P元素的相对原子含量均比无磁场时的高,从而推断磁场对含T202润滑油的润滑增效作用是磁场促进了摩擦化学反应膜的形成和磨损表面的改性引起的。     

Tribological Performance of Two Potential Environmentally Friendly Ashless Vegetable Oil Additives

Two potential novel environmentally friendly ashless vegetable oil additives, 2-mercaptobenzothiazole derivatives, di-n-dodecyl-[2-(2-benzothiazolyl)thio]ethylborane (LBN) and di-n-dodecylthio-[2-(2-benzothiazolyl) thio]ethylborane (LBNS), were synthesized and their tribological performance as additives in rapeseed oil (RSO) was evaluated using a four-ball wear tester. Their anti-corrosive properties and thermal stability were also examined. The worn surface of the steel ball was analyzed by means of scanning electron microscopy (SEM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The results showed that 2-mercaptobenzothiazole derivatives exhibited excellent anti-corrosive property and high thermal stability. Moreover, they both had good load-carrying capacities and anti-wear and friction-reducing properties. The PB values of samples decreased in the following order: LBNS> LBN>RSO. The results of XPS examination illustrated that the excellent tribological behavior of the prepared compounds used as additives in RSO was attributed to the formation of a protective lubrication film on the worn surface, which consisted of an adsorption layer and a reaction layer containing Fe3O4, FeS, Fe2(SO4)3, FeB, and organic nitrogen-containing compounds.     

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。     

含硫、硼的改性菜籽油润滑添加剂的制备及摩擦学性能

在菜籽油分子中引入硫和硼，合成了一种新型润滑油添加剂，在四球摩擦磨损试验机上考察其在菜籽油基础油中的摩擦学性能；采用X射线光电子能谱仪观察分析了钢球磨斑表面元素的化学状态。结果表明，该添加剂具有优良的减摩抗磨作用，其润滑作用机理是长链菜籽油分子的载体作用、硼的缺电子性和硫的高反应活性在钢球表面形成了含硫、硼、氧及碳等元素的表面保护膜。     

石墨烯作为锂基润滑脂添加剂的摩擦学性能研究

利用四球机研究了石墨烯和石墨作为锂基润滑脂添加剂的摩擦学性能。采用扫描电镜和X射线光电子能谱研究了磨损表面的微观形貌和表面元素含量及化合态。结果表明石墨烯的添加使锂基润滑脂的摩擦学性能得到的显著的提升,摩擦过程中,摩擦副表面形成了石墨烯的吸附膜和层积膜以及由FeO, Fe2O3, FeOOH和LiOH组成的反应膜,正是这些复合膜的综合作用,使得润滑脂的摩擦性能得到了进一步的提升。