ZIF-8/ZDDP作为润滑脂添加剂的摩擦学性能研究

在锂基润滑脂中分别添加了ZIF-8、ZDDP以及ZIF-8与ZDDP复配剂(ZIF-8/ZDDP),采用SRV往复摩擦磨损试验机和四球摩擦磨损试验机研究了上述3种添加剂在钢/钢摩擦副下对锂基润滑脂摩擦磨损性能的影响。采用3D光学轮廓仪、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)和X射线能谱仪(EDS)分析了摩擦副磨损表面的形貌、化学状态和元素含量。结果表明,ZIF-8/ZDDP复配添加剂能够显著提高锂基润滑脂的抗磨性能和承载力。摩擦过程中,ZIF-8颗粒黏附在摩擦副表面形成物理保护膜,并与ZDDP生成的化学反应膜协同互补,表现出优良的复配增效性。     

ZIF-8/ZDDP作为润滑脂添加剂的摩擦学性能

在锂基润滑脂中分别添加了ZIF-8、ZDDP以及ZIF-8与ZDDP复配剂(ZIF-8/ZDDP),采用SRV往复摩擦磨损试验机和四球摩擦磨损试验机研究了上述3种添加剂在钢/钢摩擦副下对锂基润滑脂摩擦磨损性能的影响。采用3D光学轮廓仪、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)和X射线能谱仪(EDS)分析了摩擦副磨损表面的形貌、化学状态和元素含量。结果表明,ZIF-8/ZDDP复配添加剂能够显著提高锂基润滑脂的抗磨性能和承载力。摩擦过程中,ZIF-8颗粒黏附在摩擦副表面形成物理保护膜,并与ZDDP生成的化学反应膜协同互补,表现出优良的复配增效性。     

非硫磷型添加剂在聚脲基润滑脂中的摩擦学性能

以聚α烯烃（PAO40）合成油为基础油,制备了聚脲润滑脂,研究了硫化烯烃棉籽油和两种无硫磷型有机钨和有机钼添加剂对聚脲润滑脂性能的影响。利用往复摩擦磨损试验机分别考察了硫化烯烃棉籽油、有机钨和有机钼在钢-铜摩擦副条件下对聚脲润滑脂摩擦磨损性能的影响,用扫描电子显微镜（SEM）和能谱仪(EDS)观察并分析了铜磨斑表面形貌和磨斑表面主要化学元素组成,考察了3种添加剂对聚脲润滑脂铜片腐蚀的影响。结果表明：PAO型聚脲润滑脂对无硫磷型有机钨和有机钼添加剂的感受性好于硫化烯烃棉籽油,其中以有机钨效果最优,当添加质量分数为2.0%时,摩擦系数和磨痕宽度最小;含有无硫磷型添加剂的润滑脂对铜片的腐蚀也较轻。     

烷基咪唑六氟磷酸盐离子液体作为聚脲润滑脂添加剂的摩擦学行为研究

研究了几种不同碳链长度的烷基咪唑六氟磷酸盐离子液体作为聚脲润滑脂添加剂的摩擦学行为,采用钢/钢摩擦副在不同条件下进行了摩擦试验,采用扫描电镜(SEM)、X光电子能谱仪(XPS)对其摩擦表面进行了分析。结果表明:烷基咪唑六氟磷酸盐离子液体作为聚脲润滑脂抗磨添加剂具有优异的摩擦磨损性能,其原因是由于离子液体在摩擦过程中与摩擦表面形成了含有磷酸铁、有机氮、氟化铁等成分的保护膜,进而起到了降低摩擦磨损的作用。     

多烷基环戊烷制备聚脲润滑脂及其摩擦学性能

以多烷基环戊烷（MACs）为基础油制备了聚脲润滑脂,研究了苯三唑衍生物（T551）、噻二唑类衍生物（T561）和二硫化钼（MoS2）对聚脲润滑脂润滑性能的影响,并采用热重分析仪（TGA）研究了其热稳定性。采用往复摩擦磨损试验机（MFT R4000）评价了其在钢/钢摩擦副下的摩擦磨损性能,利用扫描电子显微镜（SEM）和能谱仪（EDS）观察并分析了磨损表面形貌以及表面主要化学元素组成。结果表明,以MACs为基础油制备的聚脲脂具有优良的热稳定性能;同时MACs聚脲脂与3种添加剂具有良好的相容性能,表现在加剂后MACs聚脲脂具有更好的减摩抗磨性能,其原因归结为MACs在摩擦副表面形成较为牢固的物理吸附膜,并借助含S、Mo、Fe等的化合物边界润滑膜保护材料表面。     

钠离子交换型层状磷酸锆作为锂基脂添加剂的复配性能研究

采用四球摩擦磨损试验机研究钠离子交换型层状磷酸锆（Na-α-ZrP）复配二烷基二硫代磷酸钼（MoDDP）作为锂基脂添加剂的摩擦学性能;借助3D光学表面轮廓仪、扫描电子显微镜、X射线能谱仪及X射线光电子能谱仪分析了钢球磨损表面形貌和化学元素分布及化学状态。结果表明,Na-α-ZrP和MoDDP作为复合添加剂显著提高了锂基脂的极压、减摩和抗磨性能,复合增效性随着载荷的增加而增强;其原因归结于在摩擦副表面形成了Na-α-ZrP物理保护膜和含Mo,S,P等元素的化学反应膜。     

蛇纹石/纳米软金属在复合锂基润滑脂中的摩擦学性能研究

以蛇纹石和纳米软金属（银、镍、铜）复配作为添加剂,采用往复摩擦磨损试验机考察不同复配体系添加剂在复合锂基润滑脂（简称润滑脂）中的减摩抗磨性能,用扫描电子显微镜和能谱仪分析表征磨痕表面的形貌和主要元素组成。结果表明：蛇纹石和纳米软金属复配作为添加剂可以有效改善润滑脂的减摩抗磨性能,3种复配体系中,当蛇纹石/银、蛇纹石/镍、蛇纹石/铜的质量比分别为4∶1,2∶1,4∶1时,润滑脂的减摩抗磨性能最好;在不同载荷条件下,蛇纹石/银润滑脂的摩擦学性能优于蛇纹石/镍润滑脂和蛇纹石/铜润滑脂。     

一种风电轴承润滑脂的制备及摩擦学性能研究

以聚α烯烃（PAO40）为基础油,以复合锂皂为稠化剂制备了复合锂基润滑脂,采用MFT-R4000高速往复摩擦磨损试验机,考察了二丁基二硫代氨基甲酸钼（T351）、氨基硫代酯（T323）等添加剂在钢-钢摩擦副下的摩擦磨损性能。利用扫描电子显微镜（SEM）和能谱分析仪（EDS）观察并分析了钢块磨痕表面形貌和磨斑表面主要化学元素组成。在此基础上,通过多种添加剂复配自制的风电轴承润滑脂优于国外某著名品牌的风电轴承润滑脂。     

茂铁PAO为基础油制备聚脲润滑脂

以茂铁聚α-烯烃(m PAO)为基础油,聚脲为增稠剂,二硫代氨基甲酸钼(Mo DTC)和无灰二硫代磷酸酯(Irgalube63)作为添加剂制备聚脲润滑脂。利用往复摩擦磨损试验机,考察不同基础油和添加剂对聚脲润滑脂摩擦学性能的影响,利用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)观察并分析钢块磨痕表面形貌和磨痕表面主要化学元素组成。结果表明:含有Mo DTC和Irgalube63添加剂的m PAO型聚脲润滑脂的摩擦学性能优于同类PAO作为基础油的聚脲润滑脂。     

有机钼和多元醇酯对轮毂轴承聚脲润滑脂摩擦性能的影响

为了进一步提升电动汽车用轮毂轴承聚脲润滑脂的摩擦学性能,利用多功能摩擦磨损试验机和自主设计搭建的滚动轴承摩擦测量试验台,分别在纯滑动工况和实际轴承运行工况下考察了有机钼855和多元醇酯3970对商用聚脲润滑脂摩擦学性能的影响,并利用显微镜、扫描电子显微镜和三维白光干涉仪表征了试验钢球磨损表面的形貌和表面粗糙度。结果表明：单独添加有机钼855并不能明显改善商用聚脲润滑脂的减摩抗磨性能;而单独添加多元醇酯3970以及二者复配使用,均可明显提升聚脲润滑脂的承载能力、减摩性能和抗磨性能;特别是二者复配使用时聚脲润滑脂的摩擦学性能显著改善,在多种轴承实际运行工况下,添加(855+3970)的聚脲润滑脂样品的摩擦因数降幅均超过20%,最大降幅达38.8%。     

一种蜡质材料作为润滑脂添加剂的摩擦学性能研究

将黑杨与香花槐叶片蜡质提取物作为润滑脂添加剂，并与石蜡添加剂进行对比；采用MTF-R4000往复摩擦磨损试验机考察蜡质添加剂对复合锂基润滑脂摩擦学性能的影响；使用光学显微镜观察磨痕表面形貌；用能谱仪分析磨痕表面元素分布。结果表明，与石蜡添加剂相比，黑杨与香花槐叶片蜡质材料能够更有效地提高润滑脂的减摩抗磨能力。这归结于蜡质中的烃、醇、酯等成分的共同作用，通过吸附以及化学反应形成了有效保护膜来提高摩擦学性能。     

聚脲金属盐复合润滑脂的研究

在二聚脲润滑脂的基础上研制了复合锂-脲、钠-脲、钾-脲、镁-脲、钙-脲和钡-脲润滑脂，并考察其性能。结果表明，聚脲稠化剂与金属盐在一定条件下能复合成脂，研制的聚脲金属盐复合润滑脂在保持聚脲润滑脂优良性能的基础上，具有突出的极压抗磨性和高温轴承寿命，成本较聚脲润滑脂低。     

二烷基二硫代氨基甲酸钼在锂基润滑脂中的摩擦学性能

合成了有机钼化合物二烷基二硫代氨基甲酸钼(MoDTC),并确定主要官能团及元素含量。采用热重分析仪测试了其热稳定性能;采用四球摩擦磨损机评价了其在锂基润滑脂中的摩擦学性能,并与二硫化钼(MoS2)进行对比。结果表明:MoDTC具有优良的热稳定性能;载荷为392N时,MoDTC添加量为3.0%时达到最佳减摩作用,比基础脂试验时平均摩擦因数降低40.2%,添加量为2.0%时到达最佳抗磨作用,比基础脂试验后钢球磨斑直径减小29.8%。     

茂金属聚α烯烃制备的复合锂基润滑脂摩擦学性能研究

分别以茂金属聚α烯烃(mPAO)和聚α烯烃(PAO40)为基础油、复合锂皂为稠化剂制备复合锂基润滑脂,采用高速往复摩擦磨损试验机考察MoDTC,MoS2,ZnSiO4添加剂及其复配剂对复合锂基脂摩擦磨损性能的影响,用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)对钢球摩擦副磨斑形貌进行观察和分析。结果表明:在mPAO基础脂中分别加入5%MoDTC,2%MoS_2,4% ZnSiO_4,或1%MoS_2+2% ZnSiO_4时制备的复合锂基润滑脂具有良好的减摩抗磨性能。     

白云母和高岭土作聚四氟乙烯润滑脂添加剂的摩擦学性能

制备了油酸改性的白云母和高岭土，并将其用作聚四氟乙烯润滑脂添加剂；利用红外光谱（IR）表征改性前后白云母和高岭土；用体积电阻率测定仪、扫描电子显微镜（SEM）、载流往复式摩擦磨损试验机测试了添加白云母或高岭土的聚四氟乙烯润滑脂的体积电阻率、摩擦表面形貌、摩擦磨损性能。结果表明：油酸改性白云母的减摩性能最优，而油酸改性高岭土的抗磨性能最佳；载流条件下，油酸改性高岭土添加剂的润滑和绝缘综合性能最优，同时具有最大的接触电阻。     

离子液体作为润滑脂添加剂的导电性和摩擦学性能

用锂盐和聚环氧乙烷聚环氧丙烷单丁基醚（PAG）通过原位法制备新型离子液体,作为添加剂加入到PAO40基础油中,以聚四氟乙烯（PTFE）为稠化剂,制得电力复合脂,研究了传统离子液体和新型离子液体作为润滑脂添加剂的导电性和摩擦学性能。结果表明,离子液体的加入大幅度降低润滑脂的电阻率,提高润滑脂的电导率,减小接触电阻,具有优良的导电性;能够降低摩擦系数,减小磨痕宽度,体现了优良的减摩抗磨性能;在摩擦磨损过程中,离子液体中的阴离子能够在在接触表面同金属发生化学反应,形成化学反应膜,从而起到减摩抗磨的作用;与传统离子液体相比,新型离子液体在摩擦学性能和导电性方面相差不大,而其制备工艺简单,具有更加广阔的应用前景。