富勒烯与纳米二硫化钨极压抗磨协同性能研究

为探讨富勒烯与纳米二硫化钨的极压抗磨协同性能,利用四球试验机考察富勒烯与纳米二硫化钨复配后在PAO基础油中的摩擦学性能;采用扫描电子显微镜对试验钢球磨痕形貌进行分析,探究富勒烯与纳米二硫化钨的协同作用机制。结果表明:富勒烯与纳米二硫化钨单剂对PAO基础油减摩抗磨效果的改善不明显,而富勒烯与纳米二硫化钨复配后可明显提高油样的减摩抗磨性能,其中质量分数0.01%富勒烯与0.005%二硫化钨复配后减摩抗磨协同效果最优,这是因为富勒烯能够实现滚动摩擦,而纳米二硫化钨能够沉淀到磨损处,起到修复的作用,两者的协同作用,提高了基础油的抗磨减摩性能;富勒烯与纳米二硫化钨复配并不能提高基础油极压性能,这是因为富勒烯不能与纳米二硫化钨生成新的物质来提高基础油的承载能力。     

含硫润滑油添加剂的制备及性能研究

在催化剂作用下,合成一种含有二丁基二硫代氨基结构的有机硫化酯润滑油添加剂（CNSB）。利用四球摩擦磨损试验机考察CNSB在100 N基础油中的摩擦学性能,采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分别分析磨损表面形貌和磨斑表面元素组成。结果表明：合成的CNSB作为润滑油添加剂具有较好的极压减摩性能,并明显优于同等条件下的二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP）。SEM和EDS表明,在摩擦过程中CNSB会发生分解并在摩擦副表面发生化学反应,生成一层由有机硫化物、硼的氧化物等组成的致密保护膜,从而有效减轻钢球摩擦副表面的擦伤和磨损,且CNSB中的B元素也与S元素发生了协同作用,在一定程度上起到了抗磨减摩作用。     

有机硫化酯润滑油添加剂的制备及性能研究

在催化剂作用下,合成一种含有二丁基二硫代氨基结构的有机硫化酯润滑油添加剂(CNSB)。利用四球摩擦磨损试验机考察CNSB在100 N基础油中的摩擦学性能,采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分别分析磨损表面形貌和磨斑表面元素组成。结果表明:合成的CNSB作为润滑油添加剂具有较好的极压减摩性能,并明显优于同等条件下的二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)。SEM和EDS表明,在摩擦过程中CNSB会发生分解并在摩擦副表面发生化学反应,生成一层由有机硫化物、硼的氧化物等组成的致密保护膜,从而有效减轻钢球摩擦副表面的擦伤和磨损,且CNSB中的B元素也与S元素发生了协同作用,在一定程度上起到了抗磨减摩作用。     

铜掺杂碳量子点宽温域减摩性能研究

为了改善宽温域下机械系统的摩擦性能,以葡萄糖酸铜和二乙烯三胺为原料,采用一步水热法合成铜掺杂碳量子点（Cu-CQDs）。将Cu-CQDs分散到PAO基础油中,在大气环境和不同温度下（25、100、200、300 ℃）考察含Cu-CQDs油样的摩擦学性能,并与含二烷基二硫代磷酸锌（ZDDP）油样进行比较。结果表明：Cu-CQDs和ZDDP都能增强PAO基础油的减摩抗磨性能,但Cu-CQDs性能优于ZDDP;特别在300 ℃时含Cu-CQDs油样减摩抗磨优势最为明显,300 ℃时其平均摩擦因数相较于PAO基础油降低了51%,相较于含ZDDP油样降低了11%。分析Cu-CQDs在高温下的摩擦机制,发现在高温摩擦时Cu-CQDs在摩擦副表面发生了复杂的摩擦化学反应,生成了一系列金属氧化物、碳化物和其他摩擦化学产物,这些物质在摩擦副表面形成了保护层,可有效缓解摩擦副接触摩擦。     

硼化二正丁基二硫代氨基甲酸酯的摩擦学性能研究

合成了硼化二正丁基二硫代氨基甲酸酯的采用四球实验机和ＨＱ－１摩擦磨损实验机研究了其抗磨减摩性能,并采用Ｘ－射线光电子能谱仪（ＸＰＳ）分析了磨斑表面组成和元素价态。实验结果表明：硼化二正丁基二硫代氨基甲本 良好的抗磨减摩性能和承载能力,其作用机理可能是添加剂在摩擦过程中与金属表面作用,形成含有机硼、有机氮、ＦｅＳ２和ＦｅＳｏ４的复合膜,从而起到抗磨减摩作用。     

一种二烷基二硫代氨基甲酸酯抗氧抗磨多功能添加剂的合成及性能研究

以二丁基胺、二硫化碳、二氯甲烷为原料合成了亚甲基双丁基二硫代氨基甲酸酯,采用旋转氧弹法、高压差示扫描量热法、四球摩擦磨损试验法和成焦板等试验,考察了该添加剂在加氢润滑油基础油、合成基础油、CH-4柴油机油和工业齿轮油中的抗氧化性能和摩擦学性能.结果表明此添加剂具有良好的抗氧抗磨效果,和芳胺型抗氧剂具有良好的协同效应,能够降低高档油品中ZDDP的添加量,但铜片腐蚀性能比较差.     

二硫化钨发动机油的摩擦学性能研究

采用矿物油和合成油调配成半合成发动机油基础油,同时,通过表面化学修饰和吸附修饰表面改性超细二硫化钨颗粒,使其作为固体润滑添加剂稳定悬浮于基础油中,并加入一定量的功能添加剂,研制了一种二硫化钨发动机油。与国内外品牌发动机油进行摩擦学性能对比实验,发现该种发动机油的油膜强度分别是壳牌超凡喜力发动机油和国产长城发动机油的1.06倍和1.38倍,烧结载荷分别是它们的1.75倍和2.33倍,并且在392N、1450r/min、30min下长时间作用时,摩擦副的摩擦因数随时间的增长而减少,磨斑直径小,磨斑表面光滑,没有明显的犁沟出现。实验表明二硫化钨发动机油具有比国内外品牌发动机油更加优良的抗磨、减摩和极压性能。     

一种含杂环二硫醚硼酸酯衍生物的摩擦学行为

在硼酸酯结构中引入含杂环的二硫醚基团,合成一种含二硫代苯并噻唑基团的硼酸酯衍生物。通过研究其摩擦学行为发现,与ZDDP相比,该化合物在菜籽油中展现出更优异的承载性能,并具有极优异的减摩效果,但抗磨效果略差。XPS分析表明,该化合物在摩擦磨损过程中形成含FeSO4及FeS2的反应层和含B2O3或有机硼化合物以及部分未完全反应活性硫的吸附层。这些吸附层、反应层共同组成的边界润滑膜可减少摩擦磨损。     

S-N型润滑添加剂的合成及其摩擦学性能研究

合成一种新型环境友好型、无灰、非磷极压抗磨剂——含羟基二烷基二硫代氨基甲酸衍生物(DDCSD)。采用红外光谱仪对其结构进行表征,利用热分析仪考察其热稳定性,使用四球试验机及SRV考察其在复合锂基润滑脂中的摩擦学性能,并用扫描电子显微镜及X射线光电子能谱分析摩擦表面形貌及表面化学成分。结果表明,DDCSD具有良好的热稳定性,能有效提高基础脂的抗磨、减摩及极压性能,可作为多功能润滑油脂添加剂ZDDP的替代品。这是由于DDCSD在摩擦过程中发生化学吸附及摩擦化学反应,在金属表面上形成了一层具有抗磨减摩性能的边界润滑膜,从而起到抗磨减摩的作用。     

化学结构对二烷基二硫代氨基甲酸镧摩擦学性能的影响

为研究新型油溶性稀土极压抗磨添加剂二烷基二硫代氨基甲酸镧(LaDTCs)的结构与性能关系,合成了9种含不同碳原子数的伯、仲烷基LaDTCs.利用四球试验机考察了其在500SN基础油中的摩擦磨损性能和极压性能,并探讨了烷基碳链的长短和伯、仲烷基结构对LaDTCs性能的影响.结果表明,含2～8碳烷基的LaDTCs均具有较好的抗磨减摩性能和极压性能.随着碳原子数的增加,LaDTCs的摩擦学性能明显提高,其中伯烷基LaDTCs的抗磨减摩性能优于仲烷基LaDTCs;含仲烷基的LaDTCs极压性能优于含伯烷基的LaDTCs.     

无硫磷三嗪衍生物的摩擦学研究

合成了一种三取代无硫磷三嗪衍生物,用四球机考察了它们在菜籽油和改性后的菜籽油中的摩擦学性能,用X射线光电子能谱仪（XPS）和扫描电子显微镜（SEM）分析了磨损表面形貌和元素化学形态。结果表明,所考察的添加剂都能有效提高基础油的承载能力;在一定的条件下,能够有效地提高基础油的减摩和抗磨性能;在摩擦过程中,含上述添加剂的菜籽油与摩擦副表面发生了摩擦化学反应,生成混合边界润滑膜,从而起到了减摩抗磨作用。     

有机铋化合物的极压抗磨协同性能研究

利用四球试验机评价了二丁基二硫代氨基甲酸铋(B iDDC)与二丁基二硫代氨基甲酸酯(V7723)、硫化异丁烯(VSB)和非硫磷钼酸酯(MoNO)添加剂的极压和抗磨性能,以及它们之间的极压和抗磨协同作用。试验结果表明:B iDDC添加剂在基础油中具有突出的极压性能,并且与V7723和VSB都表现出了较好的极压协同效果,但是在抗磨性能上,没有产生协同作用。然而B iDDC和MoNO添加剂复合后,不仅表现出了很好的抗磨协同作用,而且没有降低油样的极压性能。     

二烷基二硫代氨基甲酸钼的极压抗磨性能

采用四球机考察了二烷基二硫代氨基甲酸钼（MoDTC）在150SN基础油中的极压抗磨性能,及其与二烷基二硫代磷酸锌（ZnDDP）、亚甲基双二丁基二硫代氨基甲酸酯（双DTC）添加剂的抗磨协同效应,并对MoDTC抗磨作用机制进行了分析研究。结果表明,MoDTC在基础油具有良好的极压抗磨性能,与ZnDDP、双DTC表现出了良好的抗磨协同效应,特别是与ZnDDP表现出了非常好的抗磨协同效应,这可能是ZnDDP有助于MoDTC在摩擦表面形成更多的MoS2。     

ZDDP与苯并噻唑衍生物的协同抗磨性能

利用四球试验机考察了所合成的苯并噻唑衍生物添加剂在液体石蜡中的摩擦学性能,并研究了含苯并噻唑衍生物(BSD)和二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)的复配添加剂液体石蜡的抗磨性能,利用电子探针分析仪上分析了复配体系的作用机制.结果表明:合成的苯并噻唑衍生物在适当的添加量可提高基础油的承载能力,显著地改善基础油的抗磨性能;BSD与ZDDP复配使用存在着协同效应,在保持油品润滑性能的前提下,加入BSD可部分取代ZDDP,从而有效降低油品中磷元素的含量.     

非硫磷有机钼添加剂的制备及其摩擦学研究

采用二羟乙基十八胺与钼酸铵作为原材料,合成一种新型非硫磷有机钼添加剂N-十八烷基亚胺二乙醇钼酸二酯(HOAM),并利用红外光谱仪(IR)及电感耦合等离子光谱发生仪(ICP)和元素分析(EA)对其进行结构表征,通过热重分析(TGA)研究其热稳定性。以锂基脂为基础脂,应用四球摩擦磨损试验机考察HOAM与市售的Molyvan 855添加剂在锂基脂中的抗磨减摩性能及极压承载能力;应用扫描电子显微镜(SEM)和X射线近边结构吸收光谱(XANES)分析其磨斑形貌及摩擦膜的钼元素的化学组成。试验结果表明：HOAM具有较好的热稳定性,减摩性能和极压性能良好,其作为添加剂添加在锂基脂中可使钢球磨斑直径减小、磨斑形状变规则、犁沟变浅;非硫磷有机钼添加剂HOAM在摩擦过程中在摩擦副表面发生化学反应,生成了含MoO-42的润滑膜,相比Molyvan 855具有更好的抗磨减摩性能。     

非硫磷有机钼添加剂的制备及其摩擦学性能研究

采用二羟乙基十八胺与钼酸铵作为原材料,合成一种新型非硫磷有机钼添加剂N-十八烷基亚胺二乙醇钼酸二酯(HOAM),并利用红外光谱仪(IR)及电感耦合等离子光谱发生仪(ICP)和元素分析(EA)对其进行结构表征,通过热重分析(TGA)研究其热稳定性。以锂基脂为基础脂,应用四球摩擦磨损试验机考察HOAM与市售的Molyvan 855添加剂在锂基脂中的抗磨减摩性能及极压承载能力;应用扫描电子显微镜(SEM)和X射线近边结构吸收光谱(XANES)分析其磨斑形貌及摩擦膜的钼元素的化学组成。试验结果表明:HOAM具有较好的热稳定性,减摩性能和极压性能良好,其作为添加剂添加在锂基脂中可使钢球磨斑直径减小、磨斑形状变规则、犁沟变浅;非硫磷有机钼添加剂HOAM在摩擦过程中在摩擦副表面发生化学反应,生成了含Mo O-42的润滑膜,相比Molyvan 855具有更好的抗磨减摩性能。     

点/线/面接触条件下喹唑啉酮胺润滑油添加剂的摩擦学性能

目前杂环化合物作为润滑油添加剂在机械润滑领域受到重视,但对无硫磷含氮杂环化合物在多种接触方式下的摩擦学性能的研究还不多。合成一种新型无硫磷喹唑啉酮胺润滑油添加剂并利用四球试验机、环块试验机和万能摩擦磨损试验机分别考察了点/线/面接触条件下其在液体石蜡中的摩擦学性能,再用光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线光电子能谱仪对其摩擦表面进行分析。试验结果表明:油溶性喹唑啉酮胺在液体石蜡中能显著改善基础油的摩擦磨损状况,明显提高基础油的承载能力,表现出良好的摩擦学性能,其作用机理是其在摩擦过程中与金属表面发生了摩擦化学反应,生成了含氧化亚铁、有机氮化物和含氮金属配合物等的复合膜,有效地提高了液体石蜡的减摩抗磨性能。     

非活性有机钼与硫磷型添加剂的抗磨协同效应

采用四球机评价非活性有机钼化合物在基础油中的抗磨性能，并考察非活性有机钼同二烷基二硫代磷酸锌（ZnDDP）、二烷基二硫代氨基甲酸锌、磷酸三甲酚酯（TCP）、亚甲基双二丁基二硫代氨基甲酸酯、二烷基二硫代氨基甲酸锑、硫化异丁烯等硫、磷类添加剂的抗磨协同效应。结果表明，非活性有机钼具有良好的极压抗磨性能，特别是中、低负荷下的抗磨性能尤为突出，并且与所有含硫化合物都有良好的抗磨协同效应，特别是与ZnDDP的抗磨协同效应明显，但与TCP没有产生协同效应，这也表明了对于非活性有机钼，硫是非常重要的。     

电镀废液回收纳米铜粉作为润滑添加剂的摩擦学性能研究

以化学还原法从电镀铜废液中回收的纳米铜粉为固体润滑油添加剂,在四球式摩擦磨损试验机上研究纳米铜粉的加入量对润滑油摩擦学性能的影响。采用SEM、EDAX等分析磨斑表面,初步探讨纳米铜粉抗磨减摩机制。结果表明:纳米铜粉的添加显著提高基础油的抗磨减摩性能,当纳米铜粉加入量为0.3%(质量分数)时,其摩擦因数和磨斑直径分别比基础油减小33.4%和19%。含纳米铜粉润滑油在高载荷下具有更好的抗磨减摩性能。纳米铜粉在摩擦过程中抗磨减摩机制主要为填充作用和沉积自修复膜作用机制。     

油溶性硼酸镧纳米微粒的制备及其在不同基础油中的摩擦学性能研究

采用表面修饰技术和沉淀法制备油胺修饰的硼酸镧(OAm-LaBO_3)纳米微粒,采用多种仪器设备分析OAm-LaF_3纳米微粒的结构、形貌及化学组成,评价OAm-LaBO_3纳米微粒在矿物油液体石蜡(LP)和合成酯类油癸二酸二异辛酯(DIOS)基础油中的减摩抗磨性能,推测其在LP和DIOS中的摩擦学作用机制。结果表明:OAm-LaBO_3在LP和DIOS基础油中均具有一定的减摩、抗磨性能,其中在LP中减摩性能显著,而在DIOS中抗磨性能突出。主要原因是LP和DIOS的极性不同,OAm-LaBO_3纳米微粒在摩擦过程中分解的有机小分子在摩擦表面吸附的难易程度不同,造成了减摩抗磨机制不同。