油溶性ZnO纳米微粒的制备及摩擦学性能研究

采用水热法制备油酸修饰的纳米氧化锌微粒,用XRD、TEM、和IR等检测手段对样品进行表征,将不同质量分数的油溶性ZnO纳米微粒用作润滑油添加剂,对其摩擦学性能进行评价.结果表明:所制备的样品由纤锌矿结构的无机ZnO微粒核和有机修饰剂壳组成,油酸分子以化学键形式键合在ZnO纳米微粒表面, 平均粒度为12～15 nm,比较均匀、无明显团聚,在非极性有机溶剂中易于溶解和分散;基础润滑油中添加油溶性ZnO纳米微粒后,在摩擦过程中钢球表面生成含有Zn的边界润滑膜,从而显著提高基础润滑油的抗磨能力,但减摩效果不明显.     

水溶性LaF3纳米颗粒的制备及其摩擦学行为研究

以柠檬酸为修饰剂在水溶液中合成表面修饰LaF3纳米微粒,通过X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、热重分析(TG-DTA)、激光粒度分布仪、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)等测试手段对其结构和形貌进行表征;采用四球摩擦磨损试验机考察LaF3纳米微粒作为添加剂时的摩擦学行为;采用X射线光电子能谱仪(XPS)分析钢球磨损表面的元素组成。结果表明,柠檬酸修饰的LaF3纳米微粒,平均粒径约为4 nm;LaF3纳米微粒在水中的分散性良好,作为水基添加剂,在摩擦过程中可在钢摩擦副表面的形成由Fe2O3、La2O3等为主要组成部分的边界润滑膜,因此表现出极好的抗磨减摩性能,具有很好的应用前景。     

表面修饰Bi纳米微粒的制备及摩擦学性能

为研究低熔点金属纳米微粒作为润滑油抗磨添加剂的摩擦学性能,采用原位表面修饰液相化学还原的方法,制备了硬脂酸修饰B i纳米微粒,通过XRD,TEM,FT-IR等分析手段对其形貌和结构进行了表征,在四球摩擦磨损试验机上考察了所制备表面修饰B i纳米微粒添加在液体石蜡中的减摩抗磨性能。结果表明,所合成的纳米微粒具有斜方晶型B i的晶体结构,平均粒径10~20 nm,分散好,颗粒之间无团聚现象,有机修饰层的存在防止了B i纳米微粒的氧化。硬脂酸修饰B i纳米微粒在中低负荷下作为润滑油添加剂具有良好的减摩性能和较好的抗磨性。     

硬脂酸修饰Sn纳米微粒的制备及摩擦学性能

为研究固体润滑剂软金属Sn作为润滑添加剂的摩擦学性能,采用原位表面修饰液相化学还原的方法制备了硬脂酸修饰Sn纳米微粒。通过XRD,TEM,FT-IR等分析手段对其形貌和结构进行了表征,在四球摩擦磨损试验机上考察了硬脂酸修饰Sn纳米微粒作为液体石蜡添加剂在不同添加量和不同施加载荷下的摩擦学性能。结果表明,所制备的纳米微粒具有四方晶型Sn的晶体结构,粒径细小,平均粒径5~10 nm,有机修饰层的存在能防止Sn纳米微粒被氧化。硬脂酸修饰Sn纳米微粒在中低负荷下作为润滑油添加剂具有良好的减摩抗磨性能,并且能够提高基础油液体石蜡的承载力。     

表面修饰硼酸镧纳米粒子的制备及摩擦学性能

以La(NO3)3.6H2O和Na2B4O7.10H2O为原料,添加硅烷偶联剂KH550,采用化学沉淀法制备出表面被修饰的硼酸镧纳米粒子;将制备的纳米颗粒按2%的比例加入纯基础油中制备成液固相分散体系,采用透射电子显微镜对体系的分散性进行表征,采用MMU-10G摩擦磨损试验机测试该分散体系对钢摩擦副的摩擦学性能。结果表明:该润滑油分散体系具有优异的抗磨性能以及良好的减摩效果,与纯基础油相比,在250 N、450 r/min转速下摩擦运行30 h的磨损率下降83%,摩擦因数下降30%。SEM、EDX分析表明,在摩擦过程中硼酸镧纳米材料参与了摩擦表面的成膜反应,起到了修复作用。     

油酸修饰纳米粒子的摩擦学性能比较

利用化学法合成了表面为油酸所修饰的PbS、PbO和ZnS纳米粒子,由于无机纳米粒子表面有一层由油酸组成的长链有机化合物,使得所修饰的PbS、PbO和ZnS纳米粒子在基础油中有良好的分散性,能够作为润滑油添加剂。用四球摩擦磨损试验机分别考察了它们作为润滑油添加剂的摩擦学行为,结果表明,无机纳米核的化学组成、大小,以及摩擦过程中所形成边界润滑膜的成膜机制对油酸修饰纳米粒子作为润滑油添加剂的摩擦学性能影响不大,所合成的油酸修饰PbS、PbO和ZnS纳米粒子作为润滑油添加剂都能够明显提高基础油的减摩抗磨性能。     

表面修饰FeS纳米微粒的研究(Ⅱ)--摩擦学特性研究

用四球摩擦磨损试验机考察了二烷基二硫代磷酸（DDP）修饰FeS纳米微粒作为润滑油添加剂的摩擦学行为.结果表明,DDP修饰FeS纳米微粒在极低的添加量时即具有良好的抗磨效果,但不能降低基础油的摩擦因数;磨损表面分析表明钢球表面形成了边界润滑膜,使摩擦学性能得到明显改善.     

油酸修饰PbS纳米粒子的摩擦学性能剖析

合成了基础油中分散性良好的油酸（OA）修饰PbS纳米粒子，并用四球摩擦磨损试验机考察了其作为润滑油添加剂的摩擦学行为，结果表明，OA修饰PbS纳米粒子在较低的添加浓度下就具有良好的减摩和抗磨效果，未修饰PbS纳米粒子作为润滑油添加剂时有一定的减磨作用，而修饰剂油酸则具有一定的抗磨性能。     

油溶性氟化镧纳米棒的制备及其摩擦学性能研究

利用超声波辅助处理,在乙醇-水体系中,以二辛基二硫代磷酸双(β-)羟乙基十八胺盐为表面修饰剂制备了表面修饰氟化镧纳米棒,通过相转移法制得油溶性纳米氟化镧添加剂.通过X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)及热重仪(TG)表征了表面修饰氟化镧纳米棒的结构及形貌,利用离心沉降法和升温法结合研究了添加剂中纳米氟化镧在500SN基础油中的分散稳定性和高温稳定性,利用四球机考察了纳米氟化镧的摩擦学性能,并通过SEM和AES分析了钢球磨斑表面.结果表明:氟化镧纳米棒直径在4～7 nm之间,长度为20～30 nm;氟化镧纳米棒在500SN基础油中具有良好的分散稳定性,并可使基础油的最大无卡咬负荷值增加了109.61%,磨斑直径降低39.13%;AES结果表明,氟化镧沉积在磨斑表面形成一层复合膜,并且渗透入磨斑的亚表面,共同提高基础油的摩擦学性能.     

表面修饰氟化镧纳米粒子的制备及摩擦学性能研究

采用化学沉淀法以氟化物(NaF)和稀土氯化盐(LaCl3)为原料制备LaF3纳米粒子;采用透射显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)对纳米粒子的结构和形貌进行表征及分析;用硅烷偶联剂KH550对其表面改性,在高速高温摩擦磨损试验机上研究改性后的LaF3纳米粒子添加到纯基础油中的摩擦学性能,分析其抗磨减摩机制。结果表明,LaF3纳米粒子添加到润滑油中能提高其摩擦学性能,起到减摩耐磨效果;摩擦过程中LaF3纳米粒子渗透到试件中,起到修复作用。     

纳米Sn粒子的制备及其作润滑油添加剂的摩擦学性能研究

用化学还原法制备了表面经油酸修饰的纳米Sn粒子,并在透射电镜(TEM)下观测到所制备的纳米Sn粒子呈球形、平均粒径为20 nm。在MSR-10D四球摩擦磨损试验机上考察了纳米Sn粒子作为CF-4 15W/40润滑油添加剂的摩擦学性能,并在扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)上对钢球磨斑表面进行了形貌观测和表层成分分析。试验结果表明,纳米Sn粒子作为润滑油添加剂具有一定的减摩性能和较好的抗磨性能,当所添加的体积分数仅为0.1%时,添加纳米Sn粒子润滑油的摩擦力比基础油降低了16.64%,其磨斑直径比基础油减小了38.4%。分析认为,纳米Sn粒子通过隔离摩擦表面而改善了润滑油的减摩抗磨性能。     

复合纳米润滑油添加剂的制备及其摩擦学性能

采用超声机械法制备了经过化学修饰的纳米Al2O3、SiO2、MgO复合粉体,使其稳定地分散在基础油中,考察了油的摩擦学性能,用扫描电镜(SEM)、X射线能量色谱仪(EDS)分析了摩擦副表面的形貌和组成,同时初步分析了添加剂的润滑机理.结果表明:所制备的复合纳米粉体为平均粒径58 nm的球形微粒,在润滑油中具有较好的抗磨减摩能力,表现出良好的自修复效果.     

表面修饰SiO_2纳米微粒的制备及其摩擦学性能研究

根据Stb(o)er法,控制和调节反应物的浓度制备出不同粒径的SiO2乙醇溶胶,利用十八醇,在高温、惰性气氛条件下进行酯化反应,对无机纳米微粒进行表面化学修饰,制备出油溶性的纳米微粒;将不同粒径的油溶性SiO2纳米微粒用作润滑油添加剂,对其摩擦学性能进行评价.结果表明:制备的表面修饰SiO2纳米微粒粒径分布均匀,能在有机溶剂和油中分散形成稳定的有机溶胶;纳米微粒粒径大小对其摩擦学性能有一定影响,SiO2纳米微粒的粒径越小,减摩抗磨效果越好,因为小的纳米微粒更容易在金属磨损表面形成低熔点且易剪切的纳米润滑防护层.     

修饰ZnS纳米粒子的减摩抗磨性能研究

利用SRV摩擦磨损试验机考察了粒径约为4nm的二烷基二硫代磷酸（DDP）修饰ZnS纳米粒子作为润滑油添加剂的磨擦学性能，并采用XPS对其摩擦表面进行了研究。结果表明：添加修饰ZnS纳米粒子在摩擦过程中会发生摩擦化学反应，形成一层边界润滑膜，该膜可有效提高十四烷的减摩抗磨和承载能力。     

一种纳米氟硼酸盐润滑油添加剂的制备及其摩擦学性能

采用机械化学法制备出经偶联剂表面修饰的氟硼酸盐纳米微粒。借助TEM、XRD对表面修饰纳米氟硼酸盐微粒进行了表征,并利用四球摩擦试验机对其用作润滑油添加剂的摩擦学性能进行了评价,试验条件为载荷100~700N,转速1200r/min,时间10min。结果表明所制备的表面修饰氟硼酸盐微粒平均粒径小于100nm,且分散性好;以其作为聚α-烯烃合成油添加剂,当添加量为0.9%(质量分数)时,在载荷300N下,可降低摩擦因数18%,减小磨斑直径19%,且具有良好的极压抗磨性能。     

不同维度碳纳米颗粒对汽轮机油摩擦学性能的影响

为探究不同维度碳纳米颗粒对汽轮机油摩擦学性能的影响,用静置沉淀法评定汽轮机油中碳纳米颗粒分散稳定性,利用四球机和梯姆肯试验机以及扫描电子显微镜等试验装置评价3种常见维度的碳纳米颗粒(即零维的富勒烯(以C60为代表)、一维的碳纳米管(CNTs)、二维的还原氧化石墨烯(RGO))在汽轮机油中减摩抗磨效果.结果表明:RGO在...     

Preparation of Water-Soluble Lanthanum Fluoride Nanoparticles and Evaluation of their Tribological Properties

Water-soluble LaF₃ nanoparticles surface-capped by two kinds of dialkyl polyoxyethylene glycol thiophosphate ester (denoted as DTP-10 and DTP-20) were synthesized via a surface-modification method. The morphology and microstructure of resultant surface-modified LaF₃ nanoparticles (denoted as LaDTP-10 and LaDTP-20) were characterized by means of X-ray powder diffraction, transmission electron microscopy, and Fourier transform infrared spectrometry, and their thermal stability was examined by thermogravimetric analysis. Moreover, the tribological properties of as-synthesized LaF₃ nanoparticles as additives in distilled water were evaluated with a four-ball friction and wear tester, and the morphology of wear scar and the chemical states of some typical elements thereon were investigated by scanning electron microscopy and X-ray photoelectron spectroscopy. It has been found that as-prepared LaDTP-10 and LaDTP-20 nanoparticles have a size of 19.6 and 8.5 nm, respectively, and they have good dispensability in distilled water. Moreover, as-synthesized LaDTP-10 and LaDTP-20 nanoparticles as lubricant additives in distilled water exhibit good friction reducing, antiwear, and extreme pressure properties as well as high load-carrying capacity even at a concentration of 1 % (mass fraction). This is because LaF₃ nanoparticles can be deposited on sliding steel surfaces to afford a surface protective layer, and they may also tribochemically react with rubbing steel surfaces to generate a boundary lubricating film mainly composed of phosphate, sulfide, sulfate, La₂O₃, and LaF₃. Therefore, it is feasible for LaDTP-10 and LaDTP-20 nanoparticles to be used as water-soluble lubricant additives under harsh conditions.