分散介质对铜纳米粒子润滑油添加剂摩擦学性能的影响

本文利用十二烷基硫酸钠／异戊醇／环已烷／水微乳液体系制备了铜纳米粒子,并将其作为添加剂分散在含有聚丁二酰亚胺、石油磺酸钙或三烷基氯化铵的５００ＳＮ基础油中,     

含纳米碳酸钙、稀土粒子润滑油的摩擦学性能

采用透射电子显微镜（TEM）观察、测定了纳米碳酸钙、稀土（RE）粒子形貌和粒径；制备了含不同浓度与比例的纳米碳酸钙、稀土复合粒子的润滑油，并在四球摩擦磨损试验机上考察了其摩擦学性能；采用扫描电子显微镜与X射线光电子能谱仪分析了磨损钢球表面的形貌、化学组成。研究结果表明，纳米碳酸钙、稀土粒子的最佳的添加量为0.6%，最佳配比为w（CaC03）：w（RE）=1：1；该润滑油具有优良的抗磨、减摩性能；其抗磨、减摩机理与纳米粒子存在形态以及摩擦化学作用有关。     

含硼、铜润滑油添加剂的摩擦学性能

四球实验和演示仪实验表明,含有硼,铜等元素的润滑油添加剂具有十分优良的极压和抗磨性能,且在高载荷条件下其抗磨性能尤为突出。该添加剂还能有效地防止油品的氧化,减少摩擦引起的温升。硼、铜复合添加剂的上述性能均优于所评价的市售同类品。     

纳米铜复合润滑油添加剂摩擦学性能的研究

将氯化石蜡与环氧大豆油复合应用于润滑油领域,发现环氧大豆油对氯化石蜡具有良好的稳定作用。在氯化石蜡与环氧大豆油构成的有机复合体系基础上,研究氯化石蜡/环氧大豆油与纳米铜粉复合后的摩擦学性能,探讨纳米粒子与有机添加剂的复合效应。结果表明:氯化石蜡与环氧大豆油复合体系与纳米铜粉复配后共同构成的有机/无机润滑体系,可在机械部件表面形成一层牢固的膜,减少了其摩擦磨损。     

三种粒径的纳米铜粒子在润滑油中的摩擦学性能

采用电爆炸法制备了三种粒径的纳米Cu粒子,并用原子力显微镜进行了表征,研究了三种粒径的纳米Cu粒子在润滑油中的摩擦学性能。结果表明:大粒径的纳米Cu粒子在润滑油中有很好的极压性能;小粒径的Cu粒子在润滑油中有很好的抗磨减摩性能。     

复合纳米粒子作为润滑油添加剂的摩擦学性能

研究了复合纳米粒子作为添加剂对润滑油摩擦学性能的影响.将改性纳米CaCO3和纳米Zn按一定质量分数进行复配后,加入到液体石蜡中,采用摩擦磨损试验机考察了其摩擦学性能;并采用正交试验方法分析了2种纳米粒子的最佳配比和最佳添加量.结果表明,复合纳米粒子综合了CaCO3和Zn 2种纳米粒子的性能,作为润滑油添加剂,比单一的纳米CaCO3和纳米Zn添加剂有更好的抗磨减摩性能;在本文试验条件下,纳米CaCO3和纳米Zn的质量比为1∶1,总质量分数为0.6%时,配制的润滑油具有更好的抗磨减摩性能.     

纳米二氧化铈润滑油添加剂的摩擦学特性

用适当的表面活性剂对纳米二氧化铈粒子进行表面改性处理,采用透射电镜(TEM)和X-射线衍射法(XRD)观察与测量纳米二氧化铈粒子的形貌、结构和平均直径。将改性后的纳米二氧化铈粒子作为润滑油添加剂,采用四球摩擦磨损试验机测定添加纳米二氧化铈粒子的润滑油的摩擦学性能。利用扫描电镜(SEM)观察磨斑表面形貌以及纳米二氧化铈粒子在摩擦表面的形态等,并探讨了纳米二氧化铈粒子具有优良摩擦学性能的机制。结果表明,经表面改性的纳米二氧化铈在润滑油中具有良好的分散、稳定性;纳米二氧化铈粒子的添加量为0.6%(质量分数)左右时,润滑油在室温与较高温度下均具有优良的减摩、抗磨作用。     

用硅烷偶联剂修饰的纳米Fe3O4粒子作为润滑油添加剂的摩擦学性能研究

利用化学共沉淀法制备了平均粒径为59nm、采用硅烷偶联剂表面修饰的纳米Fe3O4粒子,并对其作为润滑油添加剂的摩擦学性能进行了研究。试验结果表明,添加硅烷偶联剂修饰的纳米Fe3O4粒子的润滑油表现出较好的抗磨减摩效果,能有效提高润滑油的抗磨减摩性能以及承载能力,当纳米Fe3O4的质量分数在1‰~3‰时产生的抗磨减摩效果较好。与空白20#润滑油相比,添加质量分数3‰纳米Fe3O4粒子的润滑油的摩擦因数平均降低了8%,磨损量不仅没有增加,反而出现了负磨损现象,且添加纳米Fe3O4粒子的润滑油摩擦磨损后的磨痕较浅。     

纳米Sn粒子的制备及其作润滑油添加剂的摩擦学性能研究

用化学还原法制备了表面经油酸修饰的纳米Sn粒子,并在透射电镜(TEM)下观测到所制备的纳米Sn粒子呈球形、平均粒径为20 nm。在MSR-10D四球摩擦磨损试验机上考察了纳米Sn粒子作为CF-4 15W/40润滑油添加剂的摩擦学性能,并在扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)上对钢球磨斑表面进行了形貌观测和表层成分分析。试验结果表明,纳米Sn粒子作为润滑油添加剂具有一定的减摩性能和较好的抗磨性能,当所添加的体积分数仅为0.1%时,添加纳米Sn粒子润滑油的摩擦力比基础油降低了16.64%,其磨斑直径比基础油减小了38.4%。分析认为,纳米Sn粒子通过隔离摩擦表面而改善了润滑油的减摩抗磨性能。     

纳米铜粉作为润滑油添加剂的性能研究

利用MMW-1型和MS-800型试验机,研究了纳米铜粉添加剂对润滑油摩擦学性能和承载能力的影响.结果表明润滑油中添加纳米铜粉可以降低摩擦,减少磨损,并可提高润滑油的承载能力.添加纳米铜粉的润滑油更能适应高速重载和瞬时失油等恶劣工况.     

纳米Fe3O4粒子粒径对其作润滑油添加剂摩擦学性能的影响

采用化学共沉淀法和沉淀氧化法分别制备了粒径为10 nm和45 nm的球形Fe3O4粒子,研究了粒径对纳米Fe3O4粒子作润滑油添加剂摩擦学性能的影响。结果表明,纳米Fe3O4粒子的粒径对其作润滑油添加剂的减摩抗磨作用有明显影响。粒径为10 nm和45 nm的Fe3O4粒子作润滑油添加剂均具有较好的减摩抗磨作用,但是,粒径为10 nm的Fe3O4粒子的减摩抗磨效果优于粒径为45 nm的Fe3O4粒子的减摩抗磨效果。     

废润滑油/再生润滑油的摩擦学性能

使用可见分光光度计初步评价实验室自主研发工艺处理得到再生润滑油的质量,采用四球摩擦磨损试验机考察再生润滑油的摩擦学性能并与废润滑油、新润滑油进行对比研究,借助扫描电子显微镜对磨斑表面形貌进行观察分析,对再生润滑油的抗磨减摩与润滑机制进行探讨。结果表明,废润滑油摩擦学性能严重下降,较新润滑油摩擦因数升高26%以上,磨斑直径增大58%以上;再生润滑油表现出了优良的减摩抗磨性能,较废润滑油摩擦因数能够降低25%,磨斑直径可减小50%左右,基本达到了新润滑油的水平。     

纳米碳酸钙、稀土复合粒子用作润滑油添加剂的研究

选择合适的表面活性剂制备含纳米碳酸钙和纳米稀土复合粒子添加剂的润滑油,采用四球摩擦磨损试验机考察了润滑油的摩擦学性能;用扫描电镜与X射线光电子能谱仪分析了磨损钢球表面的形貌、化学组成和状态。结果表明：纳米碳酸钙、纳米稀土复合粒子的最佳添加方式为：CaCO3与RE质量比为1：1,总质量分数为0．6％;此时润滑油具有最佳的抗磨、减摩性能,润滑油的抗磨、减摩机理与纳米粒子存在形态以及它们的协同作用有关。     

纳米铜添加工艺对润滑油摩擦学性能的影响

探讨了纳米铜不同分散工艺和添加量对润滑油摩擦学性能的影响。分别采用超声分散和球磨分散工艺，将3种不同工艺制备的纳米铜材料溶于SF15W／40机油中，在T-11摩擦磨损试验机上进行摩擦学性能试验。结果表明，其中一种纳米铜能够提高基础油的减摩性能，采用超声分散比采用球磨分散的减摩性能好。随着纳米铜浓度的增加抗磨性能有明显的提高，分析认为纳米铜在摩擦表面的沉积有利于提高摩擦学性能。     

膨胀石墨的表面改性及作为润滑油添加剂的摩擦学性能

用超声波对蠕虫石墨进行处理得到蠕虫石墨和纳米石墨薄片混合体的膨胀石墨润滑油添加剂,并利用氰基丙烯酸乙酯进行原位改性。用X射线衍射（XRD）、红外光谱（FT-IR）和热分析（TGA-DSC）等仪器分析了添加剂的组成和结构,表明制备的膨胀石墨润滑油添加剂保持了天然石墨的晶体结构,其表面聚合有聚氰基丙烯酸乙酯的有机层,添加入基础油中其层间吸附有大量基础油。利用四球机考察了添加剂在AN10全损耗系统用油中的摩擦磨损性能,表明膨胀石墨润滑油添加剂能提高润滑油的抗磨性能及承载能力,并能降低摩擦因数,其最佳用量约为0.2%。     

一种新型含氮杂环润滑添加剂的摩擦学特性研究

通过四球试验机、环块试验机和万能摩擦磨损试验机,考察了制备的新型无硫磷含氮杂环润滑添加剂在液体石蜡基础油中的摩擦学性能,采用扫描电子显微镜和X射线光电子能谱仪分析了磨斑表面形貌及典型元素的化学状态。结果表明:该添加剂能显著增加基础油的承载能力,降低长磨实验的磨斑直径和环块实验的摩擦系数,并在摩擦过程中发生了摩擦化学反应,在摩擦表面形成了以氧化亚铁、有机氮化物和含氮金属配合物等为主要成分的摩擦反应膜,从而有效提高了基础油的摩擦学性能。     

再生润滑油在不同条件下的摩擦学性能研究

通过再生添加剂方法对废汽轮机油和废油膜轴承油进行再生处理,去除废润滑油中的非理想组分,补加适合的添加剂。针对汽轮机和轴承的摩擦副材料特点,采用钢-钢、钢-铜摩擦副材料,在四球摩擦试验机上研究不同试验条件如不同载荷和速度、不同摩擦副材料下再生汽轮机油和油膜轴承油的摩擦学性能,并与对应的新油进行比较。结果表明：再生油对于不同的摩擦副材料（钢/钢和铜/钢）、在不同载荷和速度条件下都具有广泛的润滑适应性,抗磨减摩性能达到甚至超过新油。     

添加纳米Fe3O4 润滑剂磨损性能试验研究

采用化学共沉淀发制备了纳米级铁磁流体润滑剂,利用MMW-1万能摩擦磨损试验机,测定了添加纳米Fe3O4润滑剂在不同速度、添加量和载荷下的摩擦学性能,并对减摩抗磨机制进行了研究。结果表明,添加纳米Fe3O4粒子的润滑油表现出了良好的抗磨减摩性能,并能够显著改善基础油的承载能力,最大可以提高16．5％。其减摩抗磨机制为,由于纳米微粒大多为球状,能起到类似“球轴承”的作用,从而提高润滑性能;另外,由于纳米颗粒的增粘作用,从而提高承载能力。