纳米润滑添加剂的抗磨减摩机理

对几种纳米润滑添加剂的抗磨减摩机理进行了总结,提出纳米润滑添加剂抗磨减摩机理研究中值得探讨的几个问题。     

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。     

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。     

纳米粒子作为润滑添加剂的研究与应用

物理、化学性质特殊的纳米粒子在摩擦学领域引起人们极大的兴趣 ,主要从纳米润滑添加剂的结构与特性、种类、摩擦学性能与润滑机理、纳米材料作为润滑添加剂存在的问题及解决办法几方面 ,介绍了纳米润滑添加剂的研究进展 ,展望了纳米润滑添加剂的发展前景 ,并指出需要进一步深入研究的几个问题     

SiO2/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一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。     

纳米SiO2作为润滑油添加剂性能及机理研究进展

纳米SiO2用作润滑油添加剂的研究尚处于起步阶段,但从研究结果看出,它具有优良的摩擦学性能。文章总结了其作为润滑油添加剂的研究现状,并对其作用机理进行了探讨,最后指出其发展趋势,即纳米SiO2粒子的制备和表面修饰“一体化”,研究高聚物一纳米SiO2杂化粒子以及纳米SiO2在环境友好型基础油中的摩擦学性能及其摩擦学机理的研究。     

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%。     

含纳米铜的减摩修复添加剂摩擦学性能及其作用机理研究

在不同条件，不同接触形式下考察了含钠米铜的减摩自修复添加剂的摩擦学性能，以及对不同油品的影响规律。结果表明，添加剂NFR2具有优良的减摩抗磨性能，用于液体石蜡，16号坦克油和15W／30油中，磨斑直径分别降低了42％，56％和19％，摩擦系数分别降低了50％，49％和33％。其修复性能试验后，出现了负增重现象，而添加剂NFR1具有良好的高温抗磨减摩性能，用于16号坦克油中，磨损降低了56％，摩擦系数降低了27％，其热管氧化情况与16号坦克油空白试验相似。XPS，SEM等表面技术分析结果表明，摩擦表面生成含Mo,S,P和O等元素的摩擦化学反应膜，其中Mo主要以＋6价形式存在，元素S主要以－2价和＋6价形式存在，元素P主要以＋5价形式存在。     

传统抗磨添加剂与纳米粒子的抗磨减摩机理分析比较

从纳米粒子的结构及性能两方面，分析了纳米粒子的抗磨磨减机理，在与传统的油性剂和极压添加剂的抗磨减磨机理分析对比中发现：纳米粒子是通过改变摩擦方式，表面修复等来减小磨擦磨损的。     

润滑油纳米SnO抗磨减摩添加剂的制备与摩擦学性能研究

采用乙醇超临界流体干燥技术制备了粒径约10×50nm的SnO纳米粒子。在500SN基础油中添加SnO纳米粒子,利用四球试验机和环块试验机考察其摩擦学性能。试验结果表明,加入SnO纳米粒子后提高了基础油的抗磨性和承载能力,降低了摩擦系数;含最佳SnO纳米粒子量的润滑油承载能力最高;纳米粒子在摩擦表面的沉积是SnO纳米粒子改善润滑油摩擦学性能的内在机制。     

纳米粒子WS2和MoS2作为润滑油添加剂的摩擦学性能实验研究

在四球摩擦磨损试验机上,研究WS2、MoS2单一纳米粒子及WS2-MoS2混合纳米粒子作为润滑油添加剂的摩擦学性能,用倒置金相显微镜观察摩擦副的磨痕表面形貌,用扫描电镜-X光电子能谱仪分析磨斑表面主要元素的化学状态,用分析式铁谱仪对磨损试验后的油样进行铁谱分析。结果表明：两种纳米粒子添加剂均具有优良的摩擦学性能,原因在于润滑后摩擦副表面混合膜的存在,改变了表面的主要磨损机制,从而使润滑油表现出良好的抗磨、减摩和极压性能。相比单一的纳米粒子,含WS2-MoS2混合纳米粒子的润滑油极压性能较差,但具有更好的抗磨减摩性能。     

纳米SiO2复合润滑脂流体的触变效应

以10~50 nm SiO₂制备了分别以二甲基硅油、NBR硅油以及PAO-40为基础油的复合润滑脂,考察了其流变与触变性。采用Casson模型,拟合所得到的复合润滑脂流变曲线表明,纳米SiO₂的比表面积越小,所制备的复合润滑脂的屈服应力和表观黏度越大。比表面积大的纳米SiO₂制备的复合润滑脂易形成均相非触变流体,升高温度将会显著诱导负触变环的产生,从而降低润滑脂稳定性。在高剪切速率时,在3种制备的复合润滑脂中,纳米SiO₂-二甲基硅油复合润滑脂的黏温性能最佳。这种复合润滑脂独特的触变效应是由其内部SiO₂纳米粒子絮状微结构和黏滞运动所造成。     

SiO2纳米粒子型低浓度阳离子表面活性剂压裂液研究

黏弹性表面活性剂(VES)压裂液由于具有无残渣、低摩擦、破胶完全等优点,越来越受到人们的重视.然而,由于价格高、耗用量大,进一步限制了VES的广泛应用,本研究提出了SiO2纳米粒子低浓度VES压裂液(NAVES).由1％EDAA和0.01％SiO2组成的NAVES体系在70℃下剪切2 h黏度在33 mPa·s以上;而1...     

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。     

一种新型润滑油抗磨添加剂的研究Ⅱ. TiO2纳米粒子的表面修饰及摩擦磨损性能评定

用硬脂酸和己二酸对溶胶－凝胶－超临界干燥法制备的TiO2纳米粒子进行表面改性，不仅解决了TiO2纳米粒子在有机介质中的分散性问题，而且由于表面修饰层的存在，控制了纳米粒子的进一步长大和团聚，在四球摩擦试验机上考察了表面改性纳米粒子的摩擦学性质，结果表明，脂肪酸修饰的TiO2纳米粒子具有突出的减小磨损的性能，承载能力明显优于T202。     

非化学计量掺杂Ce纳米SiO_2复合粒子聚砜复合膜处理油田含油污水技术研究

为了提高膜分离法处理油田回注水的分离效果,减小油质对膜的污染,对用非化学计量掺杂Ce纳米SiO2复合粒子聚砜(PSF)复合膜处理含油污水技术进行了研究。当掺杂Ce纳米SiO2复合粒子添加量为PSF质量的10%时,复合膜的水接触角为最小试验值41.7°;以此添加量制得的PSF复合膜的水通量最大,且随着操作时间的延续该复合膜的水通量下降得最慢;该复合膜对含油污水所含油分的截留率大于98%;经过6次洗涤后,该复合膜的水通量仍能恢复至初始值的85%左右;含油污水处理后可达到国家农田灌溉水质标准。     

活性水中改性纳米SiO2的制备及分散性研究

提高低渗透油田注水量、降低注水压力是提高低渗透油田开发效率一个关键问题。利用表面修饰法合成改性纳米SiO2,并研究了改性纳米SiO2的分散性。结果表明,在水中加入适宜的表面活性剂作为分散荆可显著提高改性纳米SiO2的分散性。当分散剂D的用量为0．3％～0．4％,改性纳米Si02用量为0．4％时,改性纳米SiO2的分散效率可达90．5％。岩心驱替实验表明,改性纳米SiO2活性水能增加水相渗透率,降低油相渗透率,从而提高注入水量。     

一种新型润滑油抗磨添加剂的研究Ⅱ. TiO2纳米粒子的表面修饰及摩擦磨损性能评定

用硬脂酸和己二酸对溶胶-凝胶-超临界干燥法制备的TiO2纳米粒子进行表面改性,不仅解决了TiO2纳米粒子在有机介质中的分散性问题,而且由于表面修饰层的存在,控制了纳米粒子的进一步长大和团聚.在四球摩擦试验机上考察了表面改性纳米粒子的摩擦学性质,结果表明,脂肪酸修饰的TiO2纳米粒子具有突出的减小磨损的性能,承载能力明显优于T202.     

一种新型润滑油抗磨添加剂的研究：Ⅰ．溶胶—凝胶—超临界干燥法制备纳米TiO2

选用钛酸丁酯为原料，用溶胶－凝胶－超临界干燥法合成了TiO2纳米粒子，结果表明，在c(Ti^4)=0.3-1.0mol/l,c(H2O)/c(Ti^4 )=2-12,c(HAc)=0.3-2.4mol/l这一较宽的范围内均可以得到TiO2醇酸胶，经过适当老化时间后，进行超临界干燥，得到的TiO2纳米粒子粒径是20－30nm，为球形，无定形态。     

一种新型润滑油抗磨添加剂的研究 I. 溶胶-凝胶-超临界干燥法制备纳米TiO_2

选用钛酸丁酯为原料 ,用溶胶 凝胶 超临界干燥法合成了TiO2 纳米粒子。结果表明 ,在c(Ti4 ) =0 3～1 0mol/l,c(H2 O) /c(Ti4 ) =2～ 12 ,c(HAc) =0 3～ 2 4mol/l这一较宽的范围内均可以得到TiO2 醇凝胶 ,经过适当老化时间后 ,进行超临界干燥 ,得到的TiO2 纳米粒子粒径是 2 0～ 30nm ,为球形、无定形态