PTFE颗粒对脲基润滑脂摩擦学特性的影响

采用微纳米聚四氟乙烯(PTFE)颗粒作为脲基润滑脂的添加剂。利用四球摩擦磨损试验机考察了微纳米PTFE颗粒添加剂的用量对润滑脂的摩擦学性能和极压性能的影响,用光学显微镜考察了磨痕表面的形貌,并测试了两种含微纳米PTFE颗粒试样的理化性能。结果表明,当微纳米PTFE颗粒添加量为1%时,润滑脂具有最佳的摩擦学性能。微纳米PTFE颗粒改善润滑脂摩擦学性能主要与其本身润滑性能较好有关。在摩擦中PTFE颗粒随润滑脂一起进入摩擦表面,在摩擦表面上形成PTFE颗粒与基体材料的复合层,阻止金属与金属的直接接触,减小了摩擦,降低了磨损。     

离子液体修饰纳米四氧化三铁作添加剂对硅基润滑脂摩擦学性能的影响

分别用3种不同的咪唑六氟磷酸盐离子液体修饰纳米Fe3O4颗粒作添加剂,制备了不同的硅基润滑脂,用GEST-121型体积表面电阻率仪测定润滑脂的体积电阻率,MTF-R4000型往复摩擦磨损试验机考察了硅基润滑脂的摩擦学性能,通过扫描电子显微镜（SEM）观察了磨痕表面形貌。结果表明：离子液体修饰后的纳米Fe3O4能够进一步提高润滑脂的摩擦学性能,降低体积电阻。其优异的摩擦学性能和低电阻特性归结于纳米Fe3O4粒子与离子液体极性的相互作用。     

蛇纹石/纳米软金属在复合锂基润滑脂中的摩擦学性能研究

以蛇纹石和纳米软金属（银、镍、铜）复配作为添加剂,采用往复摩擦磨损试验机考察不同复配体系添加剂在复合锂基润滑脂（简称润滑脂）中的减摩抗磨性能,用扫描电子显微镜和能谱仪分析表征磨痕表面的形貌和主要元素组成。结果表明：蛇纹石和纳米软金属复配作为添加剂可以有效改善润滑脂的减摩抗磨性能,3种复配体系中,当蛇纹石/银、蛇纹石/镍、蛇纹石/铜的质量比分别为4∶1,2∶1,4∶1时,润滑脂的减摩抗磨性能最好;在不同载荷条件下,蛇纹石/银润滑脂的摩擦学性能优于蛇纹石/镍润滑脂和蛇纹石/铜润滑脂。     

添加纳米二氧化硅脲基润滑脂的摩擦学特性

利用四球摩擦磨损试验机测试了纳米二氧化硅的用量对脲基润滑脂摩擦学性能的影响,用光学显微镜考察了摩擦表面的形貌,并评价了添加纳米二氧化硅脲基润滑脂的理化性能和噪音性能。结果表明,当纳米二氧化硅的添加量约为1％时,脲基润滑脂具有较好的摩擦学性能。纳米二氧化硅在摩擦表面产生了微滚动轴承的作用,改善了脲基润滑脂的摩擦学性能。     

含纳米碳酸钙颗粒的锂基润滑脂的噪声特性

利用四球试验机考察了含钛酸酯偶联剂改性的纳米碳酸钙颗粒的锂基润滑脂的摩擦磨损性能,采用BVT-1型轴承振动测量仪评价了改性碳酸钙颗粒的用量对锂基润滑脂的噪声性能的影响。结果表明:加入1%的用3%钛酸酯偶联剂改性后的纳米碳酸钙颗粒可以明显地降低锂基润滑脂的摩擦系数和磨斑直径,改善锂基润滑脂的噪声特性,而未改性碳酸钙对锂基脂噪声特性影响不大。     

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。     

脲基润滑脂中MoS2纳米片的摩擦学性能

将自制MoS2纳米片(30～70 nm)和市售微米MoS2(325目)分别添加到脲基润滑脂中,在MQ-800型四球摩擦磨损试验机上考察了2种添加剂对脲基润滑脂摩擦学性能的影响;采用扫描电子显微镜考察了钢球磨损表面的形貌,并采用X射线能谱仪(EDS)测定磨损后的表面成分.结果表明,MoS2纳米片作为脲基润滑脂添加剂不仅具有良好的减摩抗磨作用,还能使脲基润滑脂在高负载下具有良好的润滑性能;MoS纳米片在摩擦副表面形成MoS2吸附膜,增强了脲基润滑脂的抗磨、减摩和极压性能,从而更好地保护摩擦表面.     

抗氧剂对复合磺酸钙基润滑脂表面硬化及摩擦学性能的影响

研究了抗氧剂L57（辛基／戊基二苯胺）和L135（高相对分子质量液体酚）对复合磺酸钙基润滑脂表面硬化的影响,采用MFT-R4000高速往复摩擦磨损实验仪,考察了添加剂对复合磺酸钙基润滑脂放置40天后的摩擦学性能的影响,并借助扫描电子显微镜和能谱分析仪对磨斑表面形貌进行表征。结果表明,加入抗氧剂L57和L135能够减缓复合磺酸钙基润滑脂锥入度的变化速率,改善表面硬化情况,并可提高复合磺酸钙基润滑脂的减摩抗磨性能,放置40天后润滑脂的摩擦系数曲线依然平稳,且保持良好的摩擦学性能,其中以加入2%L57或2%L135时效果较为明显。     

超细锡粉改善锂基润滑脂摩擦学性能研究

为提高锂基润滑脂的摩擦学性能,以超细锡粉为润滑添加剂研究了粉体的加入方式、粒径、加入量及载荷变化对锂基润滑脂摩擦学性能的影响,并采用SEM、EDS等手段对钢球表面磨斑进行分析。结果表明,直接加入超细锡粉体制备润滑脂的摩擦学性能优于分散后加入锡粉体的锂基润滑脂;采用平均粒径为90 nm的超细锡粉、添加量为2%时,锂基润滑脂的摩擦学性能最优。其作用机理在于锡粉在钢球表面具有自修复作用。含超细锡粉的润滑脂更适合在高载荷下工作。     

表面修饰的TiO2纳米颗粒——一种高效的润滑脂抗磨减摩添加剂

利用12-羟基硬脂酸对TiO2表面进行化学修饰制备了表面修饰的TiO2纳米颗粒,其平均粒径为30nm。钛酸四丁酯与12-羟基硬脂酸的最佳比例为1/0.5。利用FTIR、DSC、TGA和XRD测试验证了12-羟基硬脂酸和TiO2核心之间的结合。加入表面修饰TiO2纳米颗粒的润滑脂具有优异的抗磨减摩性能,与未加入TiO2纳米颗粒的润滑脂相比,其PB值增加了52%,摩擦系数降低了33%,同时磨斑直径减少了25%。     

Synthesis and Tribological Properties of Graphene-Copper Nanoparticle Composites as Lithium Grease Additive

In this paper, the graphene-copper nanoparticle composites(GN/Cu NPs) were prepared by in situ chemical reduction in aqueous solution. The influence of pH value and the concentration of PVP on the particle size and structure of the GN/Cu NPs as well as the element distribution were analyzed via the scanning electron microscopy(SEM), the transmission electron microscopy(TEM), the X-ray diffraction(XRD), and the energy dispersive spectroscopy(EDS). The tribological properties of the grease with GN/Cu NPs composites have been studied by SRV-IV. It was found that compared to the base grease, the GN/Cu NPs composites could help to reduce the wear loss of the disk by 85.5% and the average friction coefficient by 15.5%. The test results clearly indicated that the addition of the GN/Cu NPs composites significantly enhanced the tribological properties of grease.     

茂金属聚α烯烃制备的复合锂基润滑脂摩擦学性能研究

分别以茂金属聚α烯烃(mPAO)和聚α烯烃(PAO40)为基础油、复合锂皂为稠化剂制备复合锂基润滑脂,采用高速往复摩擦磨损试验机考察MoDTC,MoS2,ZnSiO4添加剂及其复配剂对复合锂基脂摩擦磨损性能的影响,用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)对钢球摩擦副磨斑形貌进行观察和分析。结果表明:在mPAO基础脂中分别加入5%MoDTC,2%MoS_2,4% ZnSiO_4,或1%MoS_2+2% ZnSiO_4时制备的复合锂基润滑脂具有良好的减摩抗磨性能。     

Zn/(Si、Al)型化合物复合粉体作为润滑添加剂的摩擦学性能研究

在实验室自制锂基脂,以Zn与(Si、Al)型混合物作为锂基脂润滑添加剂,根据加入量不同设计不同的复配方案,利用四球机考察各复合粉体对润滑脂摩擦学性能的影响,并与市场上成品添加剂的摩擦学性能进行比较。利用光学显微镜、能量散射谱仪对钢球磨损表面进行了分析。结果表明：复合粉体比单剂及成品添加剂在锂基脂中的综合摩擦学性能更优异;在588N载荷下,与基础脂相比,添加复配2(0.5%Zn,0.5%(Si、Al))添加剂的润滑脂作用下的钢球磨斑直径及平均摩擦因数分别降低了54.99%、23.62%。由瞬时摩擦因数变化可知,复合粉体能够有效降低摩擦因数的振幅,有利于减少机器的噪声和增强机器运行的平稳性。在长磨过程中,磨损表面形成了一层由SiO2与Zn组成的具有良好摩擦学性能的润滑膜层。     

层状磷酸锆作为润滑脂添加剂的摩擦性能

以α Zr(HPO4)·H2O（α ZrP）作为无水钙基脂添加剂,通过SRV V高频线性往复摩擦磨损试验机研究了其摩擦学性能。采用3D白光干涉仪、扫描电镜（SEM）和能谱仪（EDS）观察并分析了磨损表面形貌和元素分布。结果表明,α ZrP能显著提高润滑脂的承载、减摩抗磨性能。在长时间摩擦过程中,α ZrP可以在摩擦副表面形成一层保护膜,有效地减少摩擦磨损,增强了润滑脂的抗磨、减摩性能。     

一种风电轴承润滑脂的制备及摩擦学性能研究

以聚α烯烃（PAO40）为基础油,以复合锂皂为稠化剂制备了复合锂基润滑脂,采用MFT-R4000高速往复摩擦磨损试验机,考察了二丁基二硫代氨基甲酸钼（T351）、氨基硫代酯（T323）等添加剂在钢-钢摩擦副下的摩擦磨损性能。利用扫描电子显微镜（SEM）和能谱分析仪（EDS）观察并分析了钢块磨痕表面形貌和磨斑表面主要化学元素组成。在此基础上,通过多种添加剂复配自制的风电轴承润滑脂优于国外某著名品牌的风电轴承润滑脂。     

钠离子交换型层状磷酸锆的合成与摩擦学性能

本文以磷酸氢二钠为钠源合成了钠离子交换型层状磷酸锆材料（Na-α-ZrP）,该方法是一种高效的离子交换方法。分别采用四球摩擦试验机和SRV试验机研究了Na-α-ZrP作为锂基润滑脂添加剂的摩擦学性能,此外,还研究了Na-α-ZrP与ZDDP的协同效果。结果表明,Na-α-ZrP能有效提高锂基脂的减摩抗磨性能,与ZDDP复配后,在高载荷下表现出优异的抗磨性能。使用3D光学轮廓仪、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线光电子能谱(XPS)观察了磨损表面,提出了其中可能存在的润滑机理。简单高效的合成方法和优越的摩擦学性能使Na-α-ZrP具备成为润滑添加剂的潜在可能。     

(Si、Al)型混合物作为锂基脂润滑添加剂的摩擦学性能研究

利用四球摩擦磨损试验机考察了(Si、Al)型混合物作为锂基润滑脂添加剂的摩擦学性能;采用光学显微镜、扫描电子显微镜和能量色散谱仪对钢球磨损表面进行表征。结果表明： (Si、Al)型混合物作为锂基润滑脂添加剂能够显著提高基础脂的抗磨能力,但对减摩性能没有明显改善,当载荷为392 N和588 N、(Si、Al)型混合物添加量（w）为0.5%时,与基础脂相比,(Si、Al)型混合物润滑脂使钢球磨斑直径分别降低22.37%和48.97%,抗磨效果达到最佳;经过表面修饰, (Si、Al)型混合物粉体的油溶性有了一定程度的提高,但表面修饰并未使粉体的摩擦学性能明显改变;在长磨过程中,磨损表面形成了一层由SiO2,Fe2O3,Al2O3组成的具有良好摩擦学性能的润滑膜层。     

含超细镍/铋复合粉体磺酸钙基润滑脂摩擦学性能研究

为了提高磺酸钙基润滑脂的摩擦性能,采用四球试验机研究了含超细镍粉、镍/铋复合粉体磺酸钙基润滑脂及其在不同载荷下的摩擦磨损性能,并通过扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析（EDS）、透射电子显微镜（TEM）等手段分析了磨斑形貌及其表面组成,初步探索其抗磨减摩机理。实验结果表明：随镍粉添加量的增大,润滑脂摩擦系数和磨斑直径均先减小后增大,当镍粉添加量为2.0%（w）时,润滑脂摩擦性能最佳;随镍/铋质量比的增大和镍/铋复合粉体总添加量的增大,润滑脂的摩擦系数先减小后增大,而磨斑直径变化不明显;当镍/铋总添加量（w）为2.0%、镍/铋质量比为1︰2时,润滑脂的摩擦系数和磨斑直径最小,分别较基础脂减小了34.2%和4.2%,减摩性能改善明显,其抗磨性能变化不大。