添加剂Ni-B非晶合金纳米微粒的制备及其摩擦学性能

非晶合金纳米粒子具有许多特殊功能,但摩擦领域尚未见其应用报道.采用液相还原法制备了Ni-B非晶合金纳米微粒,利用四球摩擦磨损试验机考察了Ni-B非晶合金纳米微粒作为润滑脂添加剂的摩擦学行为,并用扫描电子显微镜(SEM)和能量散射谱(EDS)等对钢球摩擦表面进行了分析.结果表明:所制备的Ni-B非晶合金纳米微粒平均粒径约30 nm,表面被氧化;作为润滑油添加剂能够明显提高基础油的减摩抗磨能力,尤其当浓度为1.0%时,磨斑直径从0.54 mm降至0.38 mm.其抗磨减摩机理为:Ni-B非晶态合金纳米微粒在摩擦过程中沉积并发生摩擦化学反应,生成由氧化镍、氧化硼、铁氧化合物及有机吸附物组成的具有良好摩擦学性能的润滑防护膜,从而改善了基础脂的摩擦学性能.     

纳米二氧化锆添加剂对润滑脂摩擦学性能影响的研究

为研究纳米二氧化锆作为添加剂对润滑脂摩擦性能的影响,制备了不同比例纳米二氧化锆的润滑脂,采用四球摩擦试验机以及高温往复式摩擦磨损试验机研究了纳米二氧化锆对润滑脂摩擦学性能的影响.利用激光粒度分析仪、粉末X射线衍射仪、傅立叶变换红外光谱仪对纳米二氧化锆进行表征,利用金相显微镜、三维形貌仪对磨损表面的三维形貌进行了表征.结...     

油酸修饰PbS纳米微粒的原位合成与抗磨性能研究

将纳米材料作为润滑添加剂已经成为当前摩擦学研究的热点.为了制备具有良好抗磨性和分散性的纳米添加剂,对油酸修饰PbS纳米微粒的合成方法与润滑性能进行了研究.在液体石蜡中原位合成了油酸修饰的PbS纳米微粒,将其在离心机中离心后可获得稳定的溶液.采用红外光谱、透射电子显微镜(TEM)对产物结构和形貌进行了表征,利用四球摩擦磨损试验机对其作为润滑油添加荆的抗磨性能进行了评价,并用扫描电子显微镜(SEM)对磨斑表面形貌进行了观察.在试验基础上,探讨了纳米微粒在溶液中的稳定机制.结果表明,原位合成的PbS微粒表面有油酸修饰层存在,从而使其在液体石蜡中具有良好的分散性能,粒度小于15nm,油酸修饰的PbS纳米微粒作为添加剂在液体石蜡中的添加量为0.3%(质量分数)时的磨斑直径最小,磨斑表面光滑平整.     

表面织构参数对渗氮304钢在纳米微粒添加剂润滑油作用下摩擦特性的影响

采用激光打标机在304钢基体表面刻蚀出孔径与间距数值相等的均布微坑;将激光织构的试样放入渗氮炉中进行表面渗氮处理;采用表面修饰剂对质量比为1∶1的SiO_2和TiO_2混合纳米微粒进行表面修饰后,将其(3%,质量分数)加入到基础油中,使用摩擦磨损试验机对其进行摩擦磨损实验。系统地对试样复合改性表面硬度、表面化学成分、表面形貌及摩擦磨损形貌进行研究。实验结果表明:表面织构参数影响304钢的摩擦学性能,其摩擦因数随孔径及间距的增大而减小,在摩擦过程中,织构微坑能够起到收集磨屑、存储润滑剂、降低磨损的作用;表面经盐浴渗氮处理后,其显微硬度由222.53HV0.1提高到573.63HV0.1,硬度显著提升;纳米微粒作为润滑油添加剂不仅能够产生微轴承作用将部分滑动摩擦转变为滚动摩擦,同时还能生成一层润滑保护膜。复合润滑结构与含有纳米添加剂的润滑油配合能够显著地降低磨损,使材料具有优异的摩擦学性能。     

纳米铜润滑油添加剂的摩擦学特性及其自修复机理

为了评价纳米铜添加剂对摩擦副的减摩和自修复性能,采用液相化学还原法合成了二烷基二硫代磷酸(HDDP)修饰纳米铜微粒,利用四球摩擦磨损试验机分析了不同载荷条件下纳米铜添加量对摩擦系数、磨斑直径等摩擦学性能影响,采用扫描电镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)分析了磨痕形貌及其化学成分组成,并通过纳米压痕测试技术测量铜膜硬度及弹性模量。结果表明:纳米铜添加量为0.4%(质量分数)时减摩效果最佳,磨斑直径和摩擦系数明显下降,比未添加纳米铜的降低了23.0%~27.2%和15.1%~24.9%。摩擦过程中纳米铜微粒在摩擦表面形成化学沉积膜,铜膜的纳米硬度为1.63 GPa,弹性模量为78.08 GPa,表现出优良的抗磨减摩性能。     

纳米铜颗粒的摩擦学性能研究及其减摩润滑机理探讨

采用端面摩擦磨损实验机考察了表面修饰纳米铜颗粒作为润滑油添加剂的摩擦学性能,利用SEM,EDS和纳米压痕仪对摩擦表面进行了形貌、元素和力学性能分析.结果表明:纳米铜颗粒能够显著改善石油基础油650SN的抗磨减摩性能,降低摩擦表面温度.这主要是由于纳米铜颗粒在摩擦过程中在摩擦表面熔化、润湿摩擦副基体并最终铺展形成一层软的铜保护膜,从而显著降低了摩擦和粘着磨损.     

碳-碳双键修饰纳米SiO2及其摩擦学性能

采用两步法将可聚合碳-碳双键以化学键形式键接到纳米SiO2表面合成可反应型功能化Si02.通过红外测试,透射电镜(TEM),润湿性实验和分散性等实验评价表面修饰效果,采用四球摩擦磨损试验机和往复摩擦磨损试验机考察了纳米SiO2作为汽油机油添加剂的摩擦磨损行为.结果表明:修饰后的纳米SiO2可直接分散于基础油等油性介质中,并具有良好的分散稳定性;作为润滑油添加剂表现出优异的抗磨减摩性能,并对磨损表面起到一定的修复作用.     

PyDDP表面修饰纳米硼钼剂的制备及极压性能研究

以二烷基二硫代磷酸吡啶（PyDDP）为表面修饰剂, 分别制备了PyDDP表面修饰纳米硼酸镧和PyDDP表面修饰纳米二硫化钼, 并将两者复配制备了PyDDP表面修饰纳米硼钼剂. 采用IR、XRD、TEM等分析方法对表面修饰纳米微粒进行了表征. 结果表明, 纳米硼钼剂由硼酸镧和二硫化钼微粒组成, 粒径在30～50nm之间. 通过四球试验研究了PyDDP表面修饰纳米硼钼剂的摩擦学性能, 并利用SEM、EDXA、XPS等方法对蚀球表面形貌和表面元素进行了分析. 结果表明, PyDDP表面修饰纳米硼钼剂具有较好的极压抗磨性能, 表面元素在摩擦副表面形成无机化学反应膜是具有良好的极压性能的主要原因.     

纳米铜添加剂对重载车辆润滑油摩擦学性能影响的研究

采用化学反应法制备了表面修饰的纳米铜微粉,采用超声分散工艺分散于16#机油基础油中,利用T-11摩擦磨损实验机进行摩擦磨损试验。试验结果表明：不含纳米Cu的减摩添加剂和含纳米Cu的减摩添加剂添加到16#机油中,磨损量分别减少了19％、33％,减摩性能分别提高59％、86％。能谱分析表明磨痕表面不均匀的分布有铜元素,说明添加剂中的纳米铜在磨痕表面沉积,起到改善润滑油抗磨性能的作用。     

反应注射成型纳米CuS/PDCPD复合材料的制备与性能

以钨配合物为主催化剂,AlEt2 Cl为助催化剂,表面改性CuS纳米粉体为填料,采用反应注射成型工艺,原位聚合方法制备了纳米CuS/聚双环戊二烯(CuS/PDCPD)复合材料.利用红外光谱、扫描电镜、透射电镜、三维轮廓测定仪、高温气氛摩擦磨损试验机等多种手段对表面改性CuS纳米粉体及纳米CuS/PDCPD复合材料的结构、填料分散性、磨损形貌、力学性能以及摩擦磨损性能进行了表征和测试.结果表明,改性CuS在极低的添加范围内,即可实现对PDCPD同时起到增强增韧和耐磨的作用;在CuS添加质量分数为1％时,纳米CuS/PDCPD复合材料的综合性能达到最佳;与PDCPD性能相比,冲击强度、拉伸强度和弯曲强度的最大提高量分别为13.2％、22.0％、13.8％;磨损质量和摩擦因数最大降低了31％和36％.表面改性CuS纳米粉体在PDCPD基体中具有良好的界面相容性,是实现纳米CuS/PDCPD复合材料在低添加范围内具有较佳力学性能和耐磨性能的重要原因.     

复合纳米氧化物作为润滑油添加剂的抗磨减摩特性研究

使用3种表面分散剂分别对纳米TiO2和纳米SiO2颗粒进行表面修饰,修饰后的粉体按不同质量分数作为润滑油添加剂加入基础油中,在立式摩擦磨损试验机上进行摩擦磨损实验。使用傅里叶红外光谱和分光光度计分别检测修饰后粉体表面键合特性和在基础油中的分散性,借助扫描电镜和EDAX对钢球表面形貌和元素进行表征。实验结果表明质量分数分别为5%,12%的钛酸酯偶联剂修饰的纳米粉体能够很好地分散在基础油中;基础油中加入1∶1复合纳米粒子后使得磨斑直径降低了21.7%,并且在磨斑表面检测到Ti、Si元素。分析认为纳米粉体在摩擦副之间形成了润滑保护膜的同时产生了微轴承效应,从而大大地提高了润滑油的摩擦性能。     

油酸修饰纳米BN/TiN润滑添加剂的摩擦学性能研究EI北大核心CSCD

使用油酸对BN,TiN,BN/TiN纳米添加剂进行表面改性修饰,通过傅里叶红外光谱仪进行表征,利用四球摩擦磨损试验机考察润滑油纳米添加剂的摩擦学性能。结果表明:油酸成功枝接在纳米颗粒表面,提高其分散性能。与纯基础油相比,纳米添加剂工况摩擦因数降低11.7%,磨斑直径降低29.5%,磨斑表面未出现起皮脱落现象,沟槽深度、宽度明显降低,混合BN/TiN纳米添加剂表现出协同润滑作用。纳米BN,TiN颗粒能够进入摩擦副中,起到微轴承作用,降低摩擦磨损,进入摩擦副中的纳米BN与摩擦副基体材料发生化学反应,生成氮化硼、氧化硼、氧化铁等物质修复磨损表面。     

纳米燃油助燃剂的节能性能评定

用脂肪酸对3种纳米微粒进行了有效的修饰，并对修饰后的纳米微粒进行了结构表征及油溶性实验，结果表明纳米微粒经表面修饰后油溶性得到显著提高。采用氧弹测热值对比法对所研制的纳米添加剂进行了实验室评价，结果表明几种修饰纳米微粒均能在不同程度上改善燃油燃烧性能。     

反应注射成型纳米CuS/PDCPD复合材料的制备与性能

以钨配合物为主催化剂, AlEt₂Cl为助催化剂, 表面改性CuS纳米粉体为填料, 采用反应注射成型工艺, 原位聚合方法制备了纳米CuS/聚双环戊二烯(CuS/PDCPD)复合材料。利用红外光谱、 扫描电镜、 透射电镜、 三维轮廓测定仪、 高温气氛摩擦磨损试验机等多种手段对表面改性CuS纳米粉体及纳米CuS/PDCPD复合材料的结构、 填料分散性、 磨损形貌、 力学性能以及摩擦磨损性能进行了表征和测试。结果表明, 改性CuS在极低的添加范围内, 即可实现对PDCPD同时起到增强增韧和耐磨的作用; 在CuS添加质量分数为1% 时, 纳米CuS/PDCPD复合材料的综合性能达到最佳; 与PDCPD性能相比, 冲击强度、 拉伸强度和弯曲强度的最大提高量分别为13.2%、 22.0%、 13.8%; 磨损质量和摩擦因数最大降低了31%和36%。表面改性CuS纳米粉体在PDCPD基体中具有良好的界面相容性,是实现纳米CuS/PDCPD复合材料在低添加范围内具有较佳力学性能和耐磨性能的重要原因。     

润滑油添加剂纳米氧化锌的制备、表征和应用

纳米微粒作为润滑油添加剂是开发高效无污染润滑油添加剂的新途径．以氧化锌作为添加剂,采用均匀沉淀和直接沉淀两种方法制备纳米氧化锌,并利用XRD和TEM对其进行了表征．将制备的ZnO纳米微粒有效改性后作为润滑油添加剂,在摩擦磨损试验机上对其摩擦学特性进行对比．研究表明,添加表面活性剂后,两种方法制备的ZnO纳米粒子效果不同,作为润滑油添加剂,纳米微粒团簇的分散和粒径变小,分散均匀,可起到有效的耐磨减摩作用。     

PFPE/h-BN纳米颗粒复合润滑脂与表面织构的润滑性能

为了寻求一种良好的真空轴承润滑方式,将六方氮化硼(h-BN)纳米颗粒作为全氟聚醚(PFPE)基润滑脂添加剂,制备PFPE/h-BN纳米颗粒复合润滑脂,对比测试国内外三种真空润滑脂的滴点、腐蚀和蒸发量等性能参数,通过表面织构技术对轴承材料表面进行处理,并利用摩擦磨损实验,综合考察了PFPE/h-BN纳米颗粒复合润滑脂在不...     

PyDDP修饰纳米硼酸镧极压剂制备及性能研究

采用三步工艺合成了表面修饰剂二烷基二硫代磷酸吡啶(PyDDP),优化确定了PyDDP制备工艺条件,并利用红外光谱确认了其结构.将合成的PyDDP应用于硼酸镧表面修饰,并优化了合成的工艺参数.采用IR、TG-DTA、XRD等分析方法,对这3种表面修饰剂修饰的纳米微粒进行了表征.通过四球实验研究了所制备微粒的极压性能,并通过SEM、EDXA等方法对钢球表面的形貌、钢球表面存在的元素进行了分析.结果表明,以PyDDP为表面修饰剂获得了粒径约10 nm的PyDDP修饰的硼酸镧纳米微粒,其最大无卡咬负荷为745 N,并在蚀球表面发现了稀土元素.对PyDDP修饰硼酸镧结构与材料极压性能之间的关系进行了分析,指出稀土渗透层和稀土摩擦催渗硼的作用是该材料具有良好极压性能的主要原因.     

纳米坡缕石润滑油添加剂对45~#钢摩擦副的抗磨及自修复性能

制备的纳米坡缕石粒子经KH550表面修饰后分别按质量分数为2%,4%添加到150N基础油中,采用MMU-10G摩擦磨损试验机考察其作为润滑油添加剂对45#调质钢摩擦副的抗磨减摩和自修复性能。利用电子天平测定试样的失重量以表征其耐磨性能和自修复效果,用光学显微镜和SEM对摩擦表面形貌进行观察和分析,借助EDX测定摩擦表面成分的变化。结果表明:试样在纳米坡缕石添加剂为2%的润滑油体系中自修复作用微弱,磨损率下降有限,减磨仅发生在初期磨合阶段;而试样在坡缕石添加剂为4%的润滑油体系中总磨损量比纯基础油体系下降了26.5%,经成分和形貌分析,该试样表面生成了含坡缕石特征元素呈斑状分布的自修复膜层,耐磨性和自修复效果最好。     

含纳米CaCO3,Cu混合物添加剂润滑油的研究

采用纳米碳酸钙、纳米铜粒子混合物作为润滑油添加剂.选择合适的表面活性剂制备含纳米碳酸钙和纳米铜粒子混合物添加剂的润滑油.利用四球摩擦磨损试验机考察含纳米碳酸钙、纳米铜粒子添加剂的润滑油的摩擦学性能;用扫描电子显微镜(SEM)观察表面磨痕的形貌.用原子力显微镜和扫描电子显微镜(SEM)观察分析在磨损表面纳米粒子的形态与分布.研究结果表明,纳米碳酸钙、纳米铜的粒子混合物的最佳添加量为:纳米碳酸钙与纳米铜的总添加量的质量分数为0.6%,纳米碳酸钙与纳米铜的质量分数之比为1∶1;该润滑油具有最佳的摩擦学性能.研究还表明,润滑油中纳米碳酸钙、纳米铜粒子混合物添加剂的优良摩擦学性能与纳米粒子在表面存在形态相关.     

坡缕石/铜复合纳米粉体对HT200摩擦副的摩擦学性能

用共混法制备1∶1的坡缕石/铜复合纳米粉体,经表面修饰后按质量比2%添加到150N基础油中,制备出含复合纳米材料添加剂的润滑油体系。用MMU-10G摩擦磨损试验机测试该润滑油添加剂对HT200对磨试样的摩擦学性能,并用高精度电子天平测定试件的失重量以评定其耐磨性能。用扫描电镜SEM、EDX等分析了摩擦磨损试验后表面成分与形貌的变化,并分析了摩擦学性能变化的机理。结果表明:制备的坡缕石/铜复合纳米粉体在基础油中分散性良好,颗粒大小不超过200nm,能明显提高摩擦副的减摩抗磨性能,平均摩擦因数下降19.1%,总磨损量下降44%,试件表面生成了含坡缕石特征元素和铜元素的自修复膜层,这是纳米坡缕石和纳米铜粒子共同作用的结果。