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。     

表面修饰的硼酸盐润滑油添加剂与P—N型添加剂复配体系的协同效应

利用四球试验机考察了表面修饰的硼酸盐润滑油添加剂与P-N型抗磨添加剂复配体系的摩擦学性能,并分析研究了摩擦表面膜的组成和化学状态。结果表明：表面修饰的硼酸盐润滑油添加剂与PN-1添加剂复配具有协同效应,可提高添加剂的抗磨减摩性能和PB值,在表面修饰的硼酸盐润滑油添加剂为0.50%和PN-1添加剂为0.20%时复配,协同效应最佳,试验负荷对摩擦表面形成的摩擦化学反应膜的化学组成和结构,特别是元素碳和硼的化学状态影响较大,随着负荷的增大,O-C=0类化合物和B-N类化合物生成量增大。     

纳米微胶囊铜的摩擦学性能研究

用化学方法制备了纳米微胶囊铜润滑添加剂,通过四球机考察了其在矿物油中的摩擦学性能,结果表明：纳米微胶囊铜润滑添加剂具有优良的减摩、抗磨和极压性能。其润滑作用机理是Cu纳米粒子在摩擦表面沉积,并在高温高压下形成低剪切强度的表面膜,减少摩擦磨损,表现出良好的极压和抗磨减摩性能。     

润滑油纳米铜添加剂在几种不同种类基础油中的摩擦学特性研究

采用四球试验机分别考察了润滑油纳米铜添加剂在矿物油、合成油、菜籽油3种不同类型基础油中的摩擦学性能。结果表明：润滑油纳米铜添加剂在3种基础油中都具有一定的摩擦学改善效果，尤其是在合成油PAO中，其摩擦学改善效果十分显著，而在菜籽油中，其摩擦学改善效果稍差。采用现代表面分析技术对纳米铜添加剂分别在3种类型基础油中钢球磨斑表面膜的铜含量进行了对比分析，发现纳米铜添加剂的摩擦学性能与单质铜在摩擦表面的沉积量有较大关系。     

纳米铜粒子与二聚酸抗磨剂复配体系的摩擦磨损性能研究

利用四球实验机研究了纳米铜粒子与二聚酸抗磨剂(T402)复配体系的润滑性能。结果表明:两种添加剂在一定浓度范围内都可以改善基础油的抗磨性能。在一定添加范围内,纳米铜粒子与T402复配体系具有一定的协同作用,采用SEM和XPS分析了磨损表面形貌和元素化学状态,并探讨了润滑机理。     

油溶性纳米Cu作为润滑油添加剂在钢-铜摩擦体系中的摩擦学性能

实验室制备了油溶性纳米Cu润滑油添加剂，将其以1％的质量分数分散于SJ15W／40润滑油中，并以不加该剂的SJ15W／40润滑油作为参比油，采用端面试验机考察其在钢一铜摩擦副体系中的摩擦磨损行为。结果表明，在试验所选定的摩擦时间、载荷、转速条件下，添加了油溶性纳米Cu的润滑体系的摩擦系数和磨损体积都小于参比油，具有优异的减摩抗磨性能。表面分析结果表明，油溶性纳米Cu添加剂能够降低摩擦表面的显微硬度，并显著改善磨损表面的形貌。在摩擦过程中，油溶性纳米Cu添加剂在摩擦面会形成低剪切的膜层，降低摩擦副间的横向剪切力并补偿了磨损，同时在一定程度上修复了磨损表面，表现出低摩擦、低磨损及改善磨损面形貌的性能特征。     

油溶性纳米Cu在GL-5齿轮油中的摩擦学性能

通过有机小分子配体表面修饰的方法制备了表面修饰的纳米Cu颗粒，将制备的纳米Cu颗粒作为润滑油添加剂引入85W／90GL-5重负荷齿轮油中，用四球试验机考察其在85W／90GL-5重负荷齿轮油中的摩擦学性能。结果表明，油溶性纳米Cu添加剂具有优异的抗磨、减摩和极压性能，能够很好地改善85W／90GL-5重负荷齿轮油的摩擦学性能。使用SEM、EDS和XPS分析了钢球磨损表面形貌、组成和化学状态。结果表明，使用纳米Cu添加剂润滑的磨斑表面擦伤程度很轻，并且磨斑表面有单质Cu沉积。其润滑作用机理推测为：单质Cu沉积膜与摩擦过程中形成的化学反应膜协同作用，从而有效地提高了85W／90GL-5重负荷齿轮油的抗磨、减摩和耐负荷性能。     

硫元素对磷系极压抗磨添加剂摩擦学性能的影响及表面膜分析

本文选择了一种只含磷活性元素的磷酸三甲酚酯(T306)和一种同时含硫、磷活性元素的硫代磷酸三苯酯(T309)作为菜籽油的极压抗磨添加剂,在四球摩擦磨损试验机上对比了他们的摩擦学特性差异,并应用X射线吸收近边结构光谱(XANES)考察了他们形成的热膜和摩擦膜的表面典型元素的化学状态。结果表明:2种添加剂在菜籽油中都有很好的减摩抗磨以及极压性能,在392N时所有的添加量下,T306的抗磨性能均优于T309,低添加量时T306的减摩性能优于T309,而T309的极压性能优于T306。表面膜分析可以发现,2种添加剂形成的摩擦膜中磷元素的存在形式都是磷酸盐和低聚磷酸盐,T309形成的摩擦膜中硫元素的存在形式是硫酸盐以及有机硫化物。     

钙、镁型清净剂对油溶性有机钼添加剂抗磨减摩性能的影响

研究了钙、镁型清净剂与两种有机钼抗磨润滑油添加剂的复配体系的抗磨减摩性能。在一定的配比下，钙、镁型清净剂对有机钼的抗磨减摩性能有增效作用。采用SEM和XPS对磨斑表面的形貌和表面膜的元素组成进行了分析，对添加剂之间的相互作用进行了初步的探讨。     

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。     

一种有机/无机复合纳米铜添加剂的摩擦学性能

在实验室制备了一种复合型修饰剂修饰的油溶性纳米铜添加剂,粒径为1~7 nm。在四球摩擦磨损试验机上考察了该添加剂在HVIW H150基础油及SJ 5W/30汽油机油中的摩擦磨损性能。结果表明,含0.1%纳米铜添加剂的HVIW H150基础油具有良好的抗磨性能,可使基础油PB值提高30%以上,磨斑直径降低50%左右;在5W/30 SJ汽油机油中表现出明显的减摩性能,使油品的摩擦系数降低28%以上。这是由于纳米铜超强的延展性使其在润滑油中表现出优良的摩擦学性能。     

电磁效应对润滑油添加剂摩擦学性能的影响

在改进的摩擦磨损试验机上,考察电磁场作用下磷酸三甲酚酯（T306）、硫代磷酸铵盐（T307）、氯化石蜡（T301）、丁辛基二硫代磷酸锌（T202）、双辛基二硫代磷酸锌（T203）润滑油添加剂的摩擦学性能,并结合表面分析结果从电磁场的物理效应和化学效应对润滑油的润滑机制进行分析。结果表明：电磁效应有利于增强T306的抗磨性能,但会削弱T307的抗磨性能,且对这两种添加剂的减摩性能有不利影响;电磁效应有利于增强T301,T202,T203的抗磨和减摩性能。在物理效应方面,主要考虑电磁场对磨损微粒的作用力;在化学效应方面,主要从添加剂所含活性元素及其分子结构等方面考虑其与润滑性能的构性关联。     

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。     

硫磷酸酯磷酸复酯胺盐极压抗磨剂的制备与评价

针对T307生产技术的改进，研究选用国产的、与叔烷基伯胺结构相似的、特别的A伯胺、B叔胺代替进口的叔烷基伯胺，制备了硫磷酸酯磷酸复酯各种不同胺盐，并进行了各种单剂和齿轮油复剂的理化性能与极压抗磨性能评定。试验证明：硫磷酸酯磷酸复酯B叔胺盐和叔烷基伯胺、A伯胺、B叔胺三混胺盐，性能均优于传统的T307，经小试，已形成生产力。新产品不仅性能好、立足于国内资源，并可大大降低成本。     

Research on Lubrication Behaviors and Mechanism of Nano-Copper Used in Emulsions for Strip Cold Rolling

In this paper,nano-Cu particles with an average size of smaller than 20 nm were dispersed under ultrasonic agitation in emulsions for cold rolling of steel strips.The tribological properties of the cold rolling emulsion doped with nano-Cu particles were evaluated by using a four-ball machine,and the worn surfaces of the steel balls were checked by an optical microscope.A JC2000C1 wetting angle tester was also applied to study the variation in the emulsion’s wetting performance when nano-Cu particles were incorporated.Furthermore,the lubricity of the emulsion doped with nano-Cu for steel strip cold rolling was evaluated on a four-high rolling mill for comparison with the emulsion without using nano-Cu particles.Test results indicated that nano-Cu particles as the additive used in cold rolling emulsion were able to improve the wetting property,friction-reducing,anti-wear,and extreme pressure performance of the base stock significantly.At the same time,nano-Cu particles also showed good lubricity to the cold-rolled steel strips.Namely,the cold-rolled steel strips under the lubrication of the cold rolling emulsion containing nano-Cu particles had considerably decreased the after-rolling thickness and achieved excellent surface quality as well.Finally,the lubrication mechanism of nano-Cu particles in the emulsion for cold rolling of steel strips was discussed.     

高碱值磺酸镁清净剂的摩擦学性能研究

在四球实验机上研究了高碱值磺酸镁清净剂的摩擦学性能,采用扫描电子显微镜和光电子能谱仪对磨 斑的表面形貌和表面膜的元素组成进行了分析,探讨了高碱值磺酸镁的摩擦化学作用机理。结果表明:高碱 值磺酸镁的抗磨性能与其添加浓度有关,高浓度的高碱值磺酸镁具有良好的抗磨性能;这是由于在摩擦过程 中呈胶体分散的磺酸镁无机颗粒在摩擦副表面发生物理沉积和化学反应形成的保护膜能够有效地降低摩擦 副的磨损。     

2,5—二烷氧甲硫基—1,3,4—噻二唑的摩擦学性能研究

在四球摩擦磨损试验机上考察四种不同２，５－二烷氧甲硫基－１，３，４－噻二唑的极压、减摩和抗磨性能以及结构与性能的关系，并与丁辛基二硫代磷酸锌（Ｔ２０２）、硫代磷酸胺盐（Ｔ３０７）进行比较，还考察它们的热稳定性能、抗氧化性能和抗腐蚀性能。结果表明，该类衍生物具有良好的极压和抗磨损性能，以及良好的热稳定性能和抗腐蚀性能。在高于３００Ｎ负荷和低于１％浓度条件下具有比Ｔ２０２更好的抗磨损性能。     

SiO_2/CuO复合纳米粒子添加剂的摩擦学和自修复性能研究

采用化学方法制备了SiO2/CuO复合纳米粒子,分别采用四球摩擦磨损试验机和环-块摩擦磨损试验机考察了其作为矿物油添加剂的抗磨减摩性能及对磨损表面的修复作用。用PHI-5702型多功能X-射线光电子能谱仪表征钢球磨斑所存在的元素及其价态;用Quant200型扫描电子显微镜(SEM)和GENESIS型X-射线能谱仪(EDX)观察分析试块磨痕形貌和元素组成。并探讨了复合纳米粒子添加剂的润滑作用机理。结果表明,复合纳米微粒添加剂在摩擦过程中由于压应力的作用而沉积于磨损表面微观缺陷区域,从而对磨损表面起到良好的修复作用。另外,SiO2/CuO复合纳米微粒添加剂可在摩擦副接触表面吸附、沉积,并在接触区的高温高压下熔融铺展,形成低剪切强度的表面膜,从而减轻摩擦界面的粘着磨损,表现出良好的减摩抗磨性能。