矿物润滑油在电磁场中的摩擦学性能研究

对150SN矿物润滑油在电磁场中的摩擦学性能进行了研究。用改进过的四球机测定摩擦因数和磨斑直径,考察了在有电磁场和无电磁场条件下150SN矿物润滑油的摩擦学行为。载荷为392N时,150SN矿物润滑油的摩擦因数和磨斑直径随着电磁场强度的增加先降低,后增加。当电磁场强度为0.10T时,摩擦因数和磨斑直径均达到最小值。当电磁场强度为0.10T时,不同载荷下150SN矿物润滑油的摩擦因数和磨斑直径均小于无电磁场时的摩擦因数和磨斑直径。当电磁场强度不大于0.10T时,电磁场增加了矿物润滑油吸附膜的吸附强度,从而减小了摩擦因数和降低了磨损,改善了矿物润滑油的摩擦学性能;当电磁场强度超过0.10T,将对矿物润滑油的摩擦学性能产生不利影响。     

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。     

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。     

磁场对含与不含磷酸三甲酚酯润滑油摩擦学特性的影响

在四球摩擦磨损试验机的摩擦区域外置磁场,考察了有无磁场条件下150SN基础油和含磷酸三甲酚酯（TCP)润滑油的摩擦学特性,并用扫描电子显微镜（SEM)和X射线光电子能谱仪分析了磨斑表面形貌和典型元素的化学状态。摩擦学测试结果表明磁场增强了基础油和含TCP润滑油的抗磨性能,削弱了两者的减摩性能。磁场作用下磨斑表面的磨损程度更轻微,特别是经含TCP润滑油润滑后的磨斑。XPS表明含TCP润滑油中的磨斑表面生成了主要含有Fe2O3, Fe3O4 和 FePO4等化合物的摩擦化学反应膜。磁场中摩擦副亚表层中O和P元素的含量比无磁场环境中高,推测磁场对含TCP润滑油抗磨性能的增强作用和对减摩性能的削弱作用是因为磁场促进了TCP中O和P元素向摩擦副亚表层的扩散。     

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。     

油酰基甘氨酸在矿物润滑油中的生物降解和摩擦磨损特性

通过生物降解试验和摩擦磨损试验研究了油酰基甘氨酸对HVI 350矿物润滑油生物降解性和摩擦磨损特性的影响,采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)分析了磨斑表面形貌和表面膜化学特征.结果表明,在一定浓度范围内,油酰基甘氨酸显著改善了矿物润滑油的生物降解性能和抗磨减摩性能.油酰基甘氨酸改善矿物润滑油抗磨减摩性能的机制是油酰基甘氨酸在摩擦表面形成具有抗磨减摩作用的吸附膜和化学反应膜.     

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。     

摩擦副表面边界润滑膜形成能力的研究

从界面化学的角度出发,分析了润滑油中基础油和添加剂分子在摩擦副表面上的物理化学吸附和反应成膜,讨论了压力效应对极压反应膜形成的影响,提出了有待进一步研究的新课题:①纳米级粒子在摩擦副表面物理吸附起极压抗磨作用的规律;②粘度指数改进剂、极性基础油(如酯类油)在摩擦副上的吸附强度和定向排列;③采用纳米摩擦学的手段,从原子、分子尺度揭示边界膜的微观结构与性能的关系;④润滑油物理吸附引起的rehbinder效应。     

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。     

纳米氢氧化镍的制备及摩擦学性能

用乙醇超临界干燥技术制得了粒径为３０～８０ｎｍ的昌状氢氧化镍,用ＴＥＭ和ＸＲＤ方法对该产物进行了表征,用环块及四球摩擦磨损试验机测定了这种纳米氢氧化镍作为润滑油添加剂的摩擦学性能。结果表明,在５００ＳＮ基础油中加入一定量的纳米氢氧化镍及分散剂山梨醇单硬脂酸脂可提高其抗磨性能及承载能力,其摩擦系数也显著降低。纳米氢氧化镍通过在摩擦表面的沉积而改善润滑油的摩擦学性能。     

磁场作用下基础油和含硫代磷酸铵盐润滑油的摩擦学特性

采用改进后的四球试验机考察在有、无磁场作用下150SN基础油和含硫代磷酸铵盐(T307)抗磨添加剂润滑油的摩擦磨损性能,并用扫描电子显微镜(SEM)观察磨斑的表面形貌,分析磁场、载荷和T307的添加量对润滑油摩擦学特性的影响。结果表明：以150SN基础油为润滑介质时,与无磁场作用时相比,磁场作用下的钢球磨斑直径较小、摩擦因数较大,即磁场作用可增强150SN基础油的抗磨性能、削弱其减摩性能;以含T307润滑油为润滑介质时,磁场作用下的钢球磨斑直径和摩擦因数均大于无磁场作用时的磨斑直径和摩擦因数,即磁场作用对含T307润滑油的抗磨性能和减摩性能都有不利影响;磁场作用会影响钢球表面膜的性质和状态,不利于T307与金属表面发生摩擦化学反应形成润滑膜。     

油酸改性碳纳米球在季戊四醇油酸酯中的减摩性能研究

纳米材料可以显著提高润滑油的抗磨性能。考察了油酸修饰碳纳米球在季戊四醇油酸酯中的减摩性能,初步探讨了可能的减摩机理。傅里叶红外吸收光谱表明,碳纳米球经过浓酸氧化后与油酸酯化进行表面修饰是可行的。摩擦实验研究结果表明,载荷为147 N和392 N作用下,添加量为0. 1%~0. 15%条件下,以0. 1%为佳,摩擦系数减小幅度最大,在45%以上。观察摩擦表面的磨斑形貌,探讨了碳纳米球增强季戊四醇油酸酯减摩性能的作用机理,即碳纳米球的表面修复作用与"滚珠轴承"模型的协同作用。     

手动变速箱油摩擦特性与同步耐久性关系初探

使用自主研制的复合剂调制了手动变速箱油。使用SRV试验机对油品的抗磨损性能及摩擦性能进行了考察,使用三维形貌仪对油品的磨斑表面进行了分析,并与参比油进行了对比。最后通过SSP180台架试验验证了参比油和研制油的摩擦耐久性。试验结果表明：油品在选用的SRV试验条件下的摩擦特性与台架试验的同步耐久性对应性良好,具有较大的摩擦系数（0.115以上）且保持平稳或上升的变化趋势,具有较小的磨斑（平均磨斑直径小于0.45 mm）且磨斑形貌好的油品能够顺利通过SSP180同步耐久性台架试验（循环10万次）。     

泵用机械密封端面摩擦的研究

以泵用机械密封的摩擦副材料石墨-硬质合金来测定摩擦系数;引用了轴承特性系数来划分摩擦状态,试验表明,当该特性系数大于某一定值时,为流体动力润滑;小于某一定值时为边界摩擦状态,此时摩擦系数不随端面比压变化,稳定在0.04～0.07的范围内,这时摩擦系数小、发热量小,同时泄漏量也最小.     

柴油抗磨剂的分子结构设计研究

根据前线轨道理论,采用量子力学方法考察了多种烯基丁二酸酐及其衍生物与摩擦表面的化学吸附作用;采用分子力学方法研究了烯基丁二酸酐及其衍生物分子间的相互作用;结合高频往复试验(HFRR)对烯基丁二酸酐及其衍生物抗磨性能的评价结果,提出了同时含有与摩擦表面发生化学吸附的官能团和形成分子间氢键的官能团的抗磨剂分子--“T”形分子可能具有更优越的抗磨性能,此观点为开发新型抗磨剂分子提供了一种新思路。     

乳化液中铁粉对轧后硅钢表面质量的影响

通过MRS-10A四球摩擦磨损试验机和MM-W1A立式万能摩擦磨损试验机对含有铁粉的KD-1乳化液以及新制备的相同体积浓度的KD-2乳化液进行摩擦学性能测试,采用LMS-30激光衍射散射式粒度分布测定仪测量KD-1乳化液中铁粉的粒径,最终通过四辊冷轧试验机检验乳化液中的铁粉颗粒对轧后硅钢表面质量的影响。结果表明：在含有铁粉颗粒的KD-1乳化液润滑下,钢球的磨斑痕迹较深、磨斑直径较大;KD-1乳化液的平均摩擦因数为0.100 7,比KD-2乳化液高22.34%,硅钢试样表面磨损量也比KD-2高出35%; KD-1乳化液润滑下冷轧硅钢板的轧后表面有明显的微裂纹及犁削缺陷。在高速冷连轧生产过程中,乳化液中铁粉质量分数应小于150 μg/g,铁粉粒径应低于3 μm,当铁粉含量过高时,可通过磁性过滤器或撇油方法来降低铁粉含量。     

添加剂在聚脲润滑脂中的感受性

在聚脲润滑脂中添加了多种润滑脂添加剂,用MS-10型四球摩擦试验机研究不同添加剂对聚脲润滑脂摩擦磨损的感受性;利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线能谱仪（EDS）和X射线光电子能谱仪（XPS）分析试验钢球磨损表面的形貌、元素含量和化学状态,用热重分析仪（TGA）分析了复配聚脲润滑脂的高温稳定性。结果表明,复配添加剂能够显著提高聚脲润滑脂的承载能力和抗磨、减摩性能,其原因归结为润滑脂添加剂在摩擦副表面形成了多种摩擦化学反应膜。     

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。     

脂肪酸甲酯型含氮硼酸酯的合成及摩擦学性能研究

以脂肪酸甲酯为原料合成了一种新型含氮硼酸酯添加剂。通过红外对所合成添加剂进行了表征,采用四球摩擦试验仪考察了其在不同基础油中的摩擦学性能,同时考察了摩擦时间、载荷对菜籽油磨斑直径(WSD)的影响,并用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析了含氮硼酸酯添加剂对钢球摩擦表面膜的组成和化学状态的影响。结果表明：含氮硼酸酯添加剂具有良好的极压抗磨效果。在钢球磨损表面发现含有硼元素,表明在摩擦过程中,通过物理吸附和化学反应在摩擦表面生成了含硼的润滑膜,起到了极压抗磨的作用。     

二丁基二硫代磷酸铜的摩擦学特性

利用四球试验机评价了二丁基二硫代磷酸铜的极压抗磨性能,表明二丁基二硫代磷酸铜具有良好的抗磨性能,摩擦表面组成分析证明了二丁基二硫代磷酸铜在摩擦过程中生成了铜保护膜。这层保护膜起到了减摩和抗磨作用。