纳米蒙脱土润滑油添加剂对金属摩擦副的摩擦磨损性能的影响

制备蒙脱土纳米粒子添加到150N基础油中的润滑油体系,以45#钢作为金属摩擦副,利用MMU-10G摩擦磨损试验机研究其摩擦学性能,使用电子探针、金相显微镜、能谱仪进行试样磨损面形貌观察和组成元素分析。实验结果表明:纳米蒙脱土润滑油添加剂具有优异的减摩效果和良好的抗磨性能,与基础油相比较,平均摩擦因数下降48.8%,对应摩擦副试件失重减少45.5%,试样表面生成由纳米蒙脱土形成的自修复膜。     

纳米MoS2的摩擦学特性

采用EDS分析磨痕表面元素的化学状态，扫描电子显微镜观察磨痕表面形貌，在MS-800A四球摩擦磨损实验机上考察MoS2纳米材料作为润滑油添加剂的摩擦学特性。通过对刚球磨斑直径、PB值的变化分析MoS2纳米材料的形貌、添加剂含量对润滑油摩擦性能的影响。结果表明．MoS2纳米颗粒具有好的减磨性能和极压性能，MoS2纳米纤维对增加极压性能影响不大。随着添加剂含量的增加，润滑油的减磨性降低，极压性提高。纳米MoS2对摩擦副的减磨和极压性能改善的原因是由于其吸附于摩擦副表面，在摩擦过程中，纳米MoS2分解，生成含Mo的氧化膜，起到改善摩擦学性能的作用。     

含纳米镍粉锂基润滑脂的制备工艺

为提高传统锂基润滑脂的摩擦学性能,通过四球试验机研究镍粉的加入方式、粒径、添加量对锂基润滑脂摩擦学性能的影响,采用SEM和EDS等对磨斑形貌和成分进行分析表征,对其抗磨减摩机理进行初步探索。结果表明,在润滑脂中直接加入镍粉的摩擦学性能更好,粒径为20 nm的镍粉对润滑脂摩擦学性能改善最为明显,随着镍粉添加量的增加,润滑脂的摩擦因数和磨斑直径均先减小后增加,且添加量为2.5%时润滑脂的摩擦学性能最好,摩擦因数和磨斑直径分别较基础锂基润滑脂减小了38.03%和41.77%。镍粉加入到锂基润滑脂中能起到填平犁沟,修复磨痕表面的作用。     

纳米铜粉对水-乙二醇抗燃液压液摩擦学性能的影响

为提高传统水-乙二醇抗燃液的抗磨减摩性能,以乙二醇为溶剂采用原位-液相还原法制备具有高分散性的纳米铜粉,采用透射电子显微镜表征铜粉的形貌和粒径,考察不同铜粉添加量对水-乙二醇抗燃液压液摩擦学性能的影响。结果表明,原位-液相还原法所制备的纳米铜粉呈类球形,粒径为40⁵2nm,粒径分布较窄,具有良好的分散性能。纳米铜粉的加入能大幅度改善水-乙二醇抗燃液压液的摩擦性能,摩擦系数随着时间变化呈现先急剧上升后急剧下降,1 200 s后趋于平稳,纳米铜粉添加量为0.5%的抗燃液摩擦学性能最佳。     

混杂填充改善环氧树脂的减摩耐磨性能

为提高环氧树脂的减摩耐磨性能,本工作采用高硬度纳米氮化硅粒子和具有优异自润滑和导热性能的短碳纤维进行填充改性,以期通过填料之间的协同作用,显著降低复合材料的表面摩擦力和摩擦面温度,从而提高抵抗磨损能力.摩擦磨损实验结果表明,同时加入纳米氮化硅粒子和短碳纤维时,可以获得优于加入单一填料所获得的摩擦磨损性能.纳米氮化硅粒子/短碳纤维/环氧树脂复合材料的磨损机理主要是粘着磨损和磨粒磨损.     

一种含纳米铜的减摩自修复添加剂的摩擦学性能及其发动机台架试验

在不同条件、不同接触形式下考察了含纳米铜的减摩自修复添加剂的摩擦学性能，并研究了含纳米铜的减摩自修复添加剂与国外著名品牌的修复添加剂，在300摩托小时发动机加速强化台架试验后，发动机各摩擦副的磨损变化情况。结果表明，添加剂NARD2具有优良的减摩抗磨性能，与液体石蜡、16#坦克油和15W／30油比较，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％。其实验室修复试验后，磨损出现了负增重现象。而添加剂NARD1具有良好的高温减摩抗磨性能，与16#坦克油比较，NARD1的磨损降低了56％，摩擦系数降低了27％。含纳米铜的减摩自修复添加剂能够同时实现对不同材质、不同运动形式和不同载荷下的摩擦副的有效润滑，其中发动机的主轴瓦、铜套、连杆轴颈等摩擦副出现了“零磨损”，即发动机工作300摩托小时后其磨损量为零。     

复合纳米P/Cu润滑油体系制备及摩擦学性能研究

制备纳米坡缕石-纳米铜的复合微粒(简称纳米P/Cu)作为150 N基础润滑油的添加剂,在MMU-10G摩擦磨损试验机上经过45 h的对磨试验,对钢-灰铸铁摩擦副在该润滑体系中的抗磨减摩性能进行考察。结果表明,当纳米坡缕石与纳米铜的质量复合比为3∶1时,润滑体系具有极佳的减摩抗磨性能,其平均摩擦因数仅为纯基础油的23.6%,磨损量为负值,即出现磨损面的自修复,增重0.22 mg。经表面EDAX分析,摩擦因数和磨损率的改善是润滑体系中坡缕石、金属铜在摩擦表面相互作用形成自修复膜层所致。     

纳米氧化物颗粒对水基钻井液润滑性能影响的试验研究

通过在水基钻井液中添加纳米氧化物颗粒,来改善其润滑性能。选用了Al_2O_3、TiO_2及SiO_2三种纳米氧化物颗粒作为钻井液改性添加剂,利用极压润滑仪及销盘摩擦磨损实验仪研究了添加不同种类和浓度纳米颗粒氧化物对水基钻井液的润滑性能及减摩效果的影响。结果表明,所添加的3种球形纳米颗粒均有润滑减阻减摩的效果,其中SiO_2颗粒的钻井液的润滑性能、滤失性能以及减摩效果都是最好的。当纳米SiO_2颗粒加量为0.4%时,滤失量最小,润滑系数降低率达到15.6%,摩擦系数降低率为32.0%,磨痕轨迹平滑,减摩效果最为明显。当纳米颗粒浓度超过0.5%时,减摩效果降低,磨盘脱层磨损明显。     

水基纳米流体对钢环摩擦副减摩抗磨性能的研究

采用聚乙二醇和羧甲基纤维素钠作为分散剂,将分散剂和纳米碳化硼颗粒以一定的质量分数加入水基础液中,通过两步法制备出稳定分散的水基纳米碳化硼流体。采用单一变量法,研究了水基纳米碳化硼流体对钢环摩擦性能的影响,提出了水基纳米碳化硼流体作为传动介质的抗磨减摩机理。实验结果表明,羧甲基纤维素钠作为分散剂且质量分数为0.3%、纳米颗粒粒径为80nm且质量分数为0.8%、分散介质为去离子水时水基纳米碳化硼流体具有良好的抗磨减摩性能。当摩擦负载超过200N~250N范围之后,水基纳米碳化硼流体的抗磨减摩性能大大降低。     

石墨包裹Ni纳米颗粒的制备及其摩擦磨损性能

对膨胀石墨和Ni粉末混合物进行机械球磨并随后退火,制备出石墨包裹Ni纳米颗粒材料.通过SEM、TEM、EDS和XRD对产物进行了表征,并研究了产物作为润滑油添加剂的高温摩擦磨损性能.结果表明:制备出的石墨包裹Ni纳米颗粒直径在20～150 nrn之间,具有良好的结晶度.产物作为润滑油添加剂具有良好的高温减摩抗磨性能,且...     

纳米坡缕石/铟作为菜籽油添加剂的摩擦学研究

制备几种不同质量配比的纳米坡缕石/铟复合微粒,作为菜籽油润滑添加剂,在四球机上试验考察其油膜强度PB和摩擦学性能。结果表明,当纳米坡缕石与纳米铟的质量复合比为1∶3时,润滑体系具有高的抗极压、抗磨减摩能力,综合磨损值(ZMZ)降低35.73%,摩擦因数降低18.6%,最大无卡咬负荷增加了21%。SEM和EDAX分析磨损表面可知,油膜强度的提高及摩擦学性能的改善是因为润滑体系中纳米坡缕石微粒和金属铟纳米微粒在钢球接触区发生相互作用形成自修复膜层引起的。     

水基纳米流体润滑对钢环摩擦副减摩抗磨性能的影响

采用聚乙二醇和羧甲基纤维素钠作为分散剂,将分散剂和纳米碳化硼颗粒以一定的质量分数加入水基础液中,通过两步法制备出稳定分散的水基纳米碳化硼流体。采用单一变量法,研究水基纳米碳化硼流体对钢环摩擦性能的影响,提出水基纳米碳化硼流体作为传动介质的抗磨减摩机理。结果表明,羧甲基纤维素钠作为分散剂且质量分数为0.3%、纳米颗粒粒径为80 nm且质量分数为0.8%、分散介质为去离子水时水基纳米碳化硼流体具有良好的抗磨减摩性能。当摩擦负载超过200 N之后,水基纳米碳化硼流体的抗磨减摩性能大为降低。     

载能粒子沉积用于钻探机具的硬质润滑薄膜

提高钻探机具耐磨、耐蚀性能及其在苛刻工况条件下的使用寿命是地质工程领域中急待解决的一个关键技术问题.在评述钻探机具表面强化研究概状和热点问题的基础上,围绕载能粒子对气相沉积硬质摩擦学薄膜结构和综合摩擦学性能的影响这一中心,从提高钻探机具零件耐磨减摩性能出发,以多种载能粒子沉积技术为制备手段,以复合化、纳米化和多层梯度化的研究思路合成出多种硬质润滑薄膜,进行了钻探机具零件摩擦学薄膜制备、结构、性能和应用的基础研究.试图为硬质润滑薄膜在易损件耐磨减摩应用中拟定有效的表面强化实用技术,同时为研制新型钻探机具、提高钻探效率和改善星际钻探等机具适用性提供新的技术.     

含硫、氮杂环化合物摩擦这特性及其与结构相关性研究

用四球机和HQ－1环块实验机考察了2种具有相同原子组成，相似环结构的同分异构体（2－氨基苯并噻唑，2－巯基苯并咪唑）的摩擦磨性能；用X射线光电子能谱检测了添加剂中和磨斑表面上元素的电子结合能，以确定2种杂环化合物的摩擦这作用机理，结果表明，2种杂环化合物具有相似的摩擦学作用机制；且无论是减摩抗磨性能还是承载能力方面，2－氨基苯并噻唑均优于2－巯基苯并咪唑，同时还用分子轨道理论和氢键作用讨论了杂环化合物的结构对其摩擦学性能的影响。图4，表4，参11。     

掺Cu/Ti中间相碳合金的制备及其高温摩擦磨损性能研究

采用机械合金化法将金属Cu,Ti掺杂到煤焦油沥青碳质中间相中,制备出掺Cu/Ti中间相碳合金。利用X射线衍射仪(XRD)分析了所制备中间相碳合金的晶体结构;通过高温端面摩擦试验研究了添加中间相碳合金润滑油的高温摩擦磨损性能;用SEM观察摩损表面的形貌,激光Raman光谱仪分析磨损表面碳的结构特征。结果表明,机械合金化掺杂金属Cu,Ti后,中间相碳合金的结晶有序度下降,向无定形结构转变;添加了中间相碳合金的润滑油,其高温减摩抗磨性得到优化,而且其减摩抗磨性能随着载荷的增大而大幅度提高;在高温摩擦机械作用下,增加载荷将促使磨损表面碳质材料的有序程度增加,其摩擦性能也越好。     

油润滑下MoSi2/CrWMn钢摩擦磨损性能的研究

在M—200型摩擦磨损试验机考察了MoSi2／CrWMn钢在20^#机油润滑条件下的摩擦学性能，并比较了该摩擦副在干摩擦条件下的摩擦磨损特性。运用扫描电子显微镜和定点探针观察与分析了摩擦副的表面形貌及其微区成分，讨论了其磨损机理，并探讨了MoSi2材料的配副特性。试验结果表明：润滑油改善了MoSi2材料的摩擦学性能，MoSi2／CrWMn钢的主要摩擦机理为塑性变形，MoSi2材料的磨损机制主要表现为疲劳磨损和磨粒磨损。高硬度CrWMn钢适合作MoSi2的配副材料。     

硼酸镧/铟复合纳米微粒在菜籽油中的摩擦学性能

用化学反应法制备了纳米硼酸镧,与纳米铟共混形成La2[B4O5(OH)4]3/In复合纳米微粒,用XRD、EDS对其物相组成及结构进行表征,利用四球试验机考察了不同复配比的La2[B4O5(OH)4]3/In复合纳米微粒在菜籽油中的摩擦学性能。通过SEM、XPS等手段,分析了磨损表面的形貌、元素组成和典型元素的化学状态,探讨La2[B4O5(OH)4]3/In复合纳米微粒润滑体系的作用机理。结果表明：复合纳米微粒由无定形水合La2[B4O5(OH)4]3和体心四方相结构纳米In组成。当水合La2[B4O5(OH)4]3与In质量配比为7∶3复合时,该润滑分散体系的减摩抗磨性能最佳,比纯菜籽油润滑的摩擦因数和磨斑直径分别降低51.2%和40.2%。主要是由于复合纳米微粒在磨损表面形成了以化学键、金属键结合为主吸附为次的自修复膜,使表面性能得到优化,提高了减摩性,同时补偿了磨损量,抗磨性也得到明显提高。     

二硫化钨在发动机油中的摩擦学性能研究

采用四球摩擦实验机对二硫化钨超细粉末在发动机油中的摩擦学性能进行了研究.并与添加剂氯化石蜡和二硫化钼进行了比较。同时用X射线光电子能谱仪对磨痕表面元素进行分析。以探讨二硫化钨的润滑机理．结果表明：二硫化钨粉超细末在汽油机油中具有优良的抗磨减摩性能。其摩擦学性能优于氯化石蜡和二硫化钼．含二硫化钨超细粉末1％的60号发动机油具有最佳的润滑性能．     

二硫化钨在发动机油中的摩擦学性能研究

采用四球摩擦实验机对二硫化钨超细粉末在发动机油中的摩擦学性能进行了研究,并与添加剂氯化石蜡和二硫化钼进行了比较,同时用X射线光电子能谱仪对磨痕表面元素进行分析,以探讨二硫化钨的润滑机理.结果表明二硫化钨粉超细末在汽油机油中具有优良的抗磨减摩性能,其摩擦学性能优于氯化石蜡和二硫化钼,含二硫化钨超细粉末1%的60号发动机油具有最佳的润滑性能.     

碳基薄膜固液复合润滑研究现状

摩擦和磨损制约着机械系统的高可靠、长寿命服役,随着科学技术的快速发展,单一的固体或液体润滑系统已经无法满足工业应用中对机械部件的摩擦学性能要求．因此,研究人员对固液相复合润滑体系展开了大量研究,碳基薄膜因具有优异的摩擦学性能而常被用于组成固液复合润滑体系．对碳基薄膜固液复合润滑体系的研究进行了回顾,从碳基薄膜/油复合润滑、碳基薄膜/离子液体复合润滑、碳基薄膜/水复合润滑、碳基薄膜/润滑剂/纳米添加剂复合润滑,以及表面织构碳基薄膜和摩擦过程中生成碳材料的特殊碳基材料复合润滑六个体系对碳基薄膜固液复合润滑进行了综述．碳基薄膜/润滑油复合润滑无论是在大气还是在真空中都表现出优异的摩擦学性能,碳基薄膜/离子液体复合润滑对于提高在苛刻条件下服役的机械运动部件的摩擦学性能具有指导意义和广泛的应用前景．润滑添加剂的使用,可以在碳基薄膜/润滑油复合润滑体系的基础上进一步提高摩擦学性能,过渡金属氮化物/润滑油摩擦催化生成碳材料为进一步发现和发展不同的先进润滑和保护材料提供了前景．最后总结了目前研究领域中存在的一些问题,并对未来发展方向进行了展望．