含氮杂环硼酸酯的合成及其摩擦学性能

通过分子设计,合成了含氮杂环硼酸酯,利用红外光谱确定了目标产物的分子结构.通过四球摩擦磨损试验机考察了含氮杂环硼酸酯作为润滑油添加剂在液体石蜡中的摩擦学性能,并采用场发射扫描电子显微镜观察分析了钢球磨斑表面形貌.结果表明:含氮杂环硼酸酯在液体石蜡中的添加量为1.0 % 时,最大无卡咬负荷为744.8 N,较纯液体石蜡增加了90.0 %,摩擦因数和磨斑直径分别为0.035和0.39 mm,分别降低了60.2 %和40.0 % .含氮杂环硼酸酯作为液体石蜡的减摩抗磨添加剂改善了摩擦副表面的擦伤程度,减轻了钢球表面磨损.     

新型含氮磷酸酯添加剂的合成及摩擦学性能研究

以脂肪酸甲酯为原料合成一种新型含氮磷酸酯添加剂,通过红外对其结构进行表征,采用四球摩擦试验机考察其在不同基础油中的摩擦学性能,并用扫描电子显微镜和能谱仪观察分析磨痕表面的形貌及元素分布。结果表明:含氮磷酸酯添加剂具有良好的热分解性能和极压抗磨性能;实验后在钢球表面发现了磷元素,表明在摩擦过程中,含氮磷酸酯添加剂通过化学反应在摩擦表面生成了磷酸铁等化合物,从而起到了极压抗磨的作用。     

含氮杂环硼酸酯衍生物与TCP的摩擦学协同性能研究

合成一种含氮杂环硼酸酯(NHB),利用四球摩擦磨损试验机考察单剂NHB、磷酸三甲酚酯(TCP)以及它们不同质量比的复合添加剂在菜籽油中的摩擦磨损性能。结果表明,所合成的NHB能够有效的提高菜籽油的极压和抗磨性能,并且与TCP具有良好的复配作用。通过扫描电镜(SEM)分析钢球表面形貌及元素分布,发现其主导作用的是边界膜中存在B、P、N活性元素,它们形成复合膜是添加剂具有良好摩擦学性能的主要原因。     

含硫氮硼酸酯在菜子油中的摩擦学性能研究

合成了一种新型含硫氮硼酸酯润滑油添加剂,利用四球摩擦磨损试验机考察了其在菜子油中的摩擦学性能,并用x射线光电子能谱仪分析了磨斑表面的元素化学状态。结果表明：含硫氮硼酸酯可显著改善菜子油的减摩抗磨性能和承载能力;含上述添加剂的菜子油在摩擦过程中发生了摩擦化学反应,生成了含菜子油甘油酯、有机硫化物、硫酸亚铁、三氧化二硼等组成的边界润滑膜,从而改善了菜子油的摩擦学性能。     

新型含氮、硫杂环有机硼酸酯在菜籽油中的摩擦学性能研究

从分子设计的观点出发,合成了一种新型含氮、硫杂环有机硼酸酯润滑油添加剂2-硫酮苯并噻唑啉-3-甲基二异辛基硼酸酯（ITTB）。采用四球摩擦磨损试验机评价了其摩擦学性能。结果表明：在菜籽油（RO）中加入添加剂以后,其承载能力明显提高,磨斑直径和摩擦因数均显著降低。从磨斑表面SEM,XPS分析结果可以推断,添加剂在摩擦过程中发生了摩擦化学降解反应,硫元素在钢球的表面形成了一层含Fe2（SO4）3和FeS2的反应膜,氮、硼元素则以吸附膜的形式存在于摩擦表面,2种膜的共同作用提高了菜籽油的减摩抗磨性能及承载能力。     

含氮硼酸酯添加剂的合成及其摩擦学性能研究

合成了3种含有烷基醇酰胺基团的含氮硼酸酯,并利用红外光谱对其主要官能团进行了鉴定;考察了它们的水解稳定性能,利用四球试验机考察了它们在150SN基础油中的摩擦学性能,并采用扫描电子显微镜观察分析钢球磨斑表面形貌.结果表明:将烷基醇酰胺基团引入硼酸酯分子结构中能有效改善硼酸酯的水解稳定性能;含氮硼酸酯具有较好的极压抗磨性能,并具有较好的抗腐蚀性能.     

水溶性含氮硼酸酯摩擦学性能研究

利用四球机和环块试验机考察了两种水溶性含氮硼酸酯的摩擦学性能,并用X－射线光电子能谱仪（XPS）对摩擦表面进行了分析,摩擦学试验表明：含氮硼酸酯在水中具有良好的减摩抗磨性能和承载能力,表面分析证实含氮硼酸酯在摩擦过程中发生了摩擦化学反应,生成了含硼酸,三氧化二硼,有机氮等的复合膜,有效地提高了水基液的抗磨减摩性能和承载能力。     

一种不含硫磷氮硼酸酯的摩擦学性能研究

合成了一种不含硫磷氮的新型硼酸酯,在四球摩擦磨损试验机上研究了它们作为润滑油添加剂的摩擦学性能,用X-射线光电子能谱(XPS)分析了钢球磨损表面典型元素的化学状态,用加压差热扫描示量法(PDSC)评价了其在基础油中的抗氧化性能。实验结果表明,合成的硼酸酯具有良好的抗磨性能,是一类新型无硫磷氮环保型润滑油添加剂;在摩擦过程中,硼酸酯添加剂在钢球表面形成了一层含硼膜,这层膜具有良好的摩擦性性能;硼酸酯添加剂具有良好的氧化安定性,加入添加剂后基础油的起始氧化温度增加18.54℃。     

基于正交试验的含氮硼酸酯铝材轧制润滑油摩擦学性能研究

合成一种新型含氮硼酸酯铝材轧制润滑油添加剂,利用四球试验机考察添加含氮硼酸酯的铝材轧制润滑油的油膜强度、摩擦因数,通过显微镜观察磨斑形貌并测量磨斑直径。利用正交试验法评估极压剂含量、基础油种类、四球试验机载荷和转速对含氮硼酸酯润滑油摩擦学性能的影响,并通过多目标优化设计,对4种参数对铝材轧制润滑油摩擦学性能的强化效果进行综合研究。结果表明:各工艺参数对油样的摩擦学性能影响显著性由大到小依次为极压剂添加量、基础油种类、转速和载荷;经过多目标优化设计,得到的含氮硼酸酯铝材轧制润滑油强化工艺参数的最佳组合:极压剂质量分数为1.0%,基础油种类为D100,载荷为294 N,转速为1 200 r/min;通过极差、方差等分析,发现极压剂添加量和基础油种类对油样的摩擦学性能有显著影响。     

基于菜籽油的水包油型乳液的稳定性和摩擦学性能研究

以绿色环保的菜籽油为基础油,加入2种不同的表面活性剂(OP-10和SDBS)进行复配制备得到2种乳化基础液,并考察制备工艺对乳液稳定性的影响;在乳化基础液中添加2种含硫磷酸酯的添加剂和T321,对其摩擦学性能进行研究,并利用SEM对磨损钢球表面形貌特征进行分析,探讨其摩擦磨损机制。结果表明:室温下,制备乳化基础液的最佳工艺:剪切速率为15 000 r/min,乳化时间为10 min,OP-10与SDBS复配比例为1∶2,菜籽油的质量分数为8%;加入添加剂后的乳液具有较好的抗磨和减摩性能,能有效减少磨损,这是因为在摩擦过程中,含硫磷酸酯的添加剂和T321在钢球表面生成了含N、S、P等活性元素的边界润滑吸附油膜,有效地降低了磨斑直径,减小了摩擦因数,从而改善了摩擦学性能。     

肼基硼酸酯的水解稳定性及摩擦学性能研究

以水合肼为原料合成硼酸三乙醇肼酯（肼基硼酸酯）;用高斯计算硼酸三乙酯、硼酸三乙醇胺酯、硼酸三乙醇肼酯3种硼酸酯水解前后各化合物中硼原子所带的电荷量;采用敞口法分别测定3种硼酸酯的水解稳定性;利用四球摩擦磨损试验机考察合成的肼基硼酸酯在菜籽油中的摩擦学性能。结果表明：合成的硼酸三乙肼酯具有良好的水解稳定性,是硼酸三乙酯的2 800倍,硼酸三乙醇胺酯的2.3倍,并且在低载荷下硼酸三乙肼酯有较好的极压减摩和抗磨性能。利用XPS、SEM考察磨损钢球表面的成分和形成的边界膜结构,结果显示所加入的添加剂都吸附在钢球表面,形成了以B2O3为主的沉积膜和以氮元素为主的吸附膜等组成的润滑膜,阻止了摩擦磨损的进一步进行。     

十二烷氧基改性硼酸铜的合成及抗磨减摩性能研究

合成了一种新型的油溶性含硼润滑油添加剂———十二烷氧基硼酸铜。采用四球和环-块摩擦磨损试验机评价了其摩擦学性能。结果表明,在HVI500中性矿物油中加入十二烷氧基硼酸铜以后,其承载能力明显提高,磨斑直径和摩擦因数均显著降低。从磨斑表面XPS分析结果可以推断,添加剂在摩擦过程中发生了摩擦化学降解反应,生成的产物Cu2O和B2O3沉积在摩擦表面而起润滑作用,从而改善抗磨减摩性能。     

渗氮GCr15钢在含氮硼酸酯添加剂润滑油作用下的摩擦学性能

针对提高滚动轴承使用寿命的问题,提出离子渗氮处理与添加剂结合的解决办法。用等离子渗氮炉在GCr15轴承钢表面制备了渗氮层,并用扫描电子显微镜(Scanning electron microscope, SEM )、X射线衍射仪(X-ray diffractometer, XRD)和显微硬度计观测了渗层的形貌、相结构和硬度变化。利用四球摩擦磨损试验机对比考察渗氮钢和未渗氮钢在含氮硼酸酯润滑条件下的摩擦学性能,并用X射线光电子能谱仪(X-ray photoelectron spectroscope, XPS)分析摩擦反应膜的成分与化学结合态。结果表明,渗氮层与润滑油添加剂之间发生了意想不到的良好交互作用,渗氮钢在质量分数为1.25%氮硼酸酯的润滑条件下表现出最低的摩擦因数和磨斑直径,比未渗氮钢分别降低了34%和45%;分析证明,渗氮层的摩擦表面生成了高BN质量分数的摩擦反应膜是获得优异摩擦学性能的主要原因,而在未渗氮钢摩擦表面未检测到BN。     

润滑添加剂三乙醇胺硼酸酯的摩擦学特性研究

三乙醇胺硼酸酯是一种新的绿色水基全合成切削液防锈添加剂,但其在切削加工过程中的摩擦学特性尚未有报道。以钛合金与硬质合金为摩擦副,通过摩擦磨损试验比较三乙醇胺硼酸酯并与传统润滑添加剂丙三醇和聚乙二醇的摩擦学性能,同时考察不同含量的三乙醇胺硼酸酯水溶液的摩擦学性能。结果表明:三乙醇胺硼酸酯具有与丙三醇和聚乙二醇相似的减摩抗磨性能,在相对较高的载荷下,三乙醇胺硼酸酯的润滑性能更优;三乙醇胺硼酸酯水溶液的减摩抗磨性能随着其含量的增加逐渐增强,当三乙醇胺硼酸酯的体积分数达到40%以上时,溶液的润滑性能更为显著。研究表明,三乙醇胺硼酸酯有可能成为一种新型切削液润滑添加剂。     

一种硫磷氮衍生物在菜籽油中的摩擦学研究

通过Mann ich合成了2种有机环胺的硫磷酸酯衍生物,在四球摩擦磨损试验机上研究了它们作为菜籽油添加剂的摩擦学性能。实验结果表明,该类化合物具有良好的极压抗磨性能,能提高菜籽油的极压抗磨性能。通过用X-射线光电子能谱(XPS)分析了钢球磨损表面典型元素的化学状态,显示在摩擦过程中,钢球表面形成了一层含硫、磷无机膜和含氮的有机膜。     

水溶性硼酸酯的摩擦学性能研究

利用四球机和环块试验机考察了一种水溶性硼酸酯在水中的摩擦学性能 ,并用X射线光电子能谱仪 (XPS)和电子探针 (EPMA)对摩擦表面进行了分析。摩擦学试验表明 :水溶性硼酸酯在水中具有良好的润滑性能和承载能力。表面分析证明元素S ,N和B在磨斑表面分布比较均匀 ,且B和S元素发生了摩擦化学反应。水溶性硼酸酯的抗磨作用机理是其在摩擦过程中发生了摩擦化学反应 ,生成了含硼酸、三氧化二硼、有机氮、二硫化亚铁、硫酸亚铁及摩擦聚合物等的复合膜 ,有效地提高了水基液的减摩抗磨性能     

含氮硼酸酯添加剂性能研究

合成了四种含氮硼酸酯,对其摩擦学性能和抗腐蚀性能进行了研究,结果表明,B-N添加剂具有优良的抗磨减摩性能和良好的极压性能,同时具有优异的抗腐蚀性能。XPS表面分析表明,B-N添加剂在磨痕表面形成了一层含B2O3、BN、O-Fe-B,氧化铁和有机化合物的复杂保护膜。     

二聚酸盐的合成及在水性基础液中的摩擦学及防腐防锈性能

采用二聚脂肪酸和二乙醇胺合成一种二聚酸二乙醇胺盐,在四球摩擦磨损试验机上考察其在水性基础液中的摩擦学性能,用 X 射线光电子能谱仪（XPS）分析试验后钢球磨斑表面典型元素的化学状态。结果表明：该添加剂在水性基础液中具有优良的承载能力和抗磨减摩性能以及良好的液相防锈和抑制铜片腐蚀的性能;在摩擦过程中,磨斑表面形成了含氮的吸附膜和含 Fe2 O3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。     

水溶性硼酸酯的摩擦学性能研究

利用四球机和环块试验机考察了一种水溶性硼酸酯在水中的摩擦学性能,并用X射线光电子能谱仪(XPS)和电子探针(EPMA)对摩擦表面进行了分析。摩擦学试验表明水溶性硼酸酯在水中具有良好的润滑性能和承载能力。表面分析证明元素S,N和B在磨斑表面分布比较均匀,且B和S元素发生了摩擦化学反应。水溶性硼酸酯的抗磨作用机理是其在摩擦过程中发生了摩擦化学反应,生成了含硼酸、三氧化二硼、有机氮、二硫化亚铁、硫酸亚铁及摩擦聚合物等的复合膜,有效地提高了水基液的减摩抗磨性能。     

化学合成与机械球磨制备的纳米颗粒润滑性能对比*

机械球磨和化学合成法制备的矿物纳米颗粒在化学组成、粒径分布和颗粒形状等方面存在显著不同,为研究2种方法制备的纳米颗粒对抗磨减摩性能的影响,采用环块式摩擦磨损试验机对比分析不同方法制备的纳米蛇纹石颗粒与纳米高岭土颗粒的摩擦学性能。试验结果表明：粒径为200~800 nm的合成纳米蛇纹石的摩擦因数和磨损量最低,球磨高岭土的摩擦因数和磨损量最大;合成纳米蛇纹石颗粒和有机钼减摩剂（MoDTC）复配能够进一步提高润滑性能,在110~130 ℃温度下,相比纯合成纳米蛇纹石颗粒,复配润滑油的摩擦因数降低约52%,相比MoDTC,复配润滑油磨痕宽度减少约13%;150 ℃试验温度下,合成蛇纹石、球磨蛇纹石、合成高岭土与MoDTC复配促进摩擦表面MoS2的生成,进一步降低摩擦因数;合成纳米颗粒形状圆润,没有尖锐棱角,对摩擦表面犁削作用小,相比球磨颗粒具有更好的抗磨减摩效果。