羟基化改性菜籽油润滑添加剂对镁合金摩擦学性能的影响

在菜籽油(RO)分子中引入羟基,合成了一种新型的环境友好型润滑添加剂(HORO),并利用红外光谱对其主要官能团进行了鉴定。通过SRV摩擦磨损试验机考察了以菜籽油为基础油、以HORO为添加剂时对钢-镁摩擦副抗磨减摩性能的影响,同时通过X射线光电子能谱对镁合金磨斑表面进行分析,探讨了羟基化改性菜籽油润滑添加剂的抗磨减摩机理,并对生物降解性能进行了评定。结果表明:羟基化改性菜籽油润滑添加剂对钢—镁摩擦副具有优良的极压抗磨和减摩性能,2%的该种添加剂能使镁合金磨损体积从7.8 mm3降低到2 mm3,摩擦系数则从0.054降低到0.043;其润滑作用机理是由于长链菜籽油分子在镁合金摩擦表面进行吸附或发生摩擦化学反应形成了摩擦聚酯膜与镁的氧化膜共同组成的起抗磨作用的润滑膜;生物降解试验表明羟基化改性菜籽油具有优异的生物降解性能。由此推断,研制的羟基化改性菜籽油是一种性能优异的环境友好镁合金润滑添加剂。     

正辛氧基硼酸钡在菜籽油中的摩擦学性能

合成了1种含硼及钡的油溶性化合物--正辛氧基硼酸钡（BaOB）,将其作为润滑油抗磨减摩添加剂,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BaOB后,其承载能力得到明显提高,最大增幅超过80%, 钢球磨斑直径和摩擦系数均明显降低,且588N时的摩擦系数较392N时的更低;扫描电子显微镜证实磨斑表面有沉积物。从SEM/EDS和XPS分析摩擦副表面发现, 摩擦副表面有B、Ba、Fe、Cr元素, 在摩擦过程中正辛氧基硼酸钡发生了摩擦化学反应,并在摩擦副表面生成了BaO、B2O3和FeB抗磨减摩膜,从而改善了菜籽油的摩擦磨损性能。     

一种双杂环衍生物的摩擦学性能研究

本文合成了一种双杂环三嗪衍生物,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。结果表明,该化合物具有良好的极压抗磨性能,是一类性能优良的菜籽油添加剂。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。     

硼氮化大豆油对菜籽油生物降解性和润滑性的影响

通过对大豆油进行化学改性，合成了2种硼氮化添加剂BNS-1和BNS-2，研究了BNS-1和BNS-2对菜籽油生物降解性和润滑性的影响；通过扫描电镜和能谱仪分析了磨损表面的形貌及元素组成。结果表明：BNS-1和BNS-2可提高菜籽油的极压性能，具有较好的抗磨减摩性能，BNS-2的减摩效果优于BNS-1，BNS-1的抗磨效果优于BNS-2；BNS-1和BNS-2对菜籽油的生物降解性影响较小。硼氮化添加剂的润滑机理是硼元素的缺电子性，氮的高反应活性，在摩擦高温条件下，硼与氮发生化学反应，形成化学反应膜，从而提高了基础油摩擦学性能。础油摩擦学性能。     

硫元素对磷系极压抗磨添加剂摩擦学性能的影响及表面膜分析

本文选择了一种只含磷活性元素的磷酸三甲酚酯(T306)和一种同时含硫、磷活性元素的硫代磷酸三苯酯(T309)作为菜籽油的极压抗磨添加剂,在四球摩擦磨损试验机上对比了他们的摩擦学特性差异,并应用X射线吸收近边结构光谱(XANES)考察了他们形成的热膜和摩擦膜的表面典型元素的化学状态。结果表明:2种添加剂在菜籽油中都有很好的减摩抗磨以及极压性能,在392N时所有的添加量下,T306的抗磨性能均优于T309,低添加量时T306的减摩性能优于T309,而T309的极压性能优于T306。表面膜分析可以发现,2种添加剂形成的摩擦膜中磷元素的存在形式都是磷酸盐和低聚磷酸盐,T309形成的摩擦膜中硫元素的存在形式是硫酸盐以及有机硫化物。     

含硫、硼的改性菜籽油润滑添加剂的制备及摩擦学性能

在菜籽油分子中引入硫和硼，合成了一种新型润滑油添加剂，在四球摩擦磨损试验机上考察其在菜籽油基础油中的摩擦学性能；采用X射线光电子能谱仪观察分析了钢球磨斑表面元素的化学状态。结果表明，该添加剂具有优良的减摩抗磨作用，其润滑作用机理是长链菜籽油分子的载体作用、硼的缺电子性和硫的高反应活性在钢球表面形成了含硫、硼、氧及碳等元素的表面保护膜。     

硼氮化菜籽油水基润滑添加剂的摩擦学性能研究

在菜籽油分子中引入硼和氮，合成了一种新型水基润滑添加剂(BN)，并利用红外光谱对其主要官能团进行了鉴定。通过四球试验机考察了在水中的摩擦学性能，用X射线光电子能谱仪对磨痕表面元素进行了分析，探讨了该添加剂的板压抗磨作用机理。结果表明：该硼氮化菜籽油在水中具有优良的抗磨和减摩性能，其润滑作用机理是长链菜籽油分子作为载体与缺电子的硼、高反应活性的免协同作用在摩擦金属表面形成了高强度的吸附膜和(或)摩擦化学反应膜。     

含硼、氮改性菜籽油润滑添加剂的摩擦学性能

对菜籽油进行化学改性制备了硼-氮型改性菜籽油润滑添加剂（BNR），并利用红外光谱对其主要官能团进行了鉴定。分别采用四球和SRV摩擦磨损试验机，考察了以菜籽油为基础油、以BNR为添加剂时对钢-钢摩擦副和钢-铝摩擦副的抗磨减摩性能；用扫描电子显微镜观察分析钢球磨斑表面的形貌；同时通过对铝合金磨痕进行X射线光电子能谱分析，探讨了硼-氮型改性菜籽油润滑添加剂的抗磨减摩机理。结果表明，以硼-氮型改性菜籽油为添加剂、以菜籽油为基础油时，由于长链菜籽油分子的载体作用、氮的高反应活性、硼的缺电子性以及三者的协同作用，在金属摩擦表面形成一层高强度的吸附膜和摩擦化学反应膜，对钢-钢摩擦副和钢-铝摩擦副均表现出良好的抗磨减摩作用。     

吗啡啉二硫代氨基甲酸酯衍生物在菜籽油中的摩擦学性能

 摘要：合成了2种无灰无磷的吗啡啉二硫代氨基甲酸酯衍生物2-(morpholine-1-dithiocarbamate) butyl acetate (MCTB) 和2-(morpholine-1- dithiocarbamate) hexyl acetate (MCTH),探讨了其在菜籽油中的油溶性、抗腐蚀性,并利用四球摩擦磨损试验机考察了其在菜籽油中的抗磨减摩性能,采用扫描电子显微镜(SEM)分析钢球表面磨斑形貌。结果表明,MCTB和 MCTH添加剂在菜籽油中具有良好的油溶性、抗腐蚀性,可以显著地提高菜籽油的承载能力;四球试验钢球磨斑表面平整、光滑、犁沟浅,无腐蚀剥落,具有较好的抗磨性能。MCTH的抗磨减摩性能均优于MCTB。     

磷氮化改性菜籽油润滑添加剂在菜籽油基础油和矿物油中的摩擦学性能

在菜籽油色拉油中引入磷、氮,合成了两种新型润滑油添加剂－磷氮化改性菜籽油添加剂，并利用红外光谱对其主要官能团进行了鉴定。通过四球试验机考察了它们在菜籽油和矿物油中的抗磨性能与极压性能；用扫描电子显微镜观察分析磨斑表面的形貌。结果表明：两种磷氮化改性菜籽油添加剂能明显改善菜籽油的抗磨和减摩性能，但在矿物油中的作用不明显。其润滑作用机理是由于长链菜籽油分子的载体作用、磷和氮的高反应活性以及三者的协同作用与摩擦金属表面形成了一层高强度的吸附膜和／或摩擦化学反应膜。     

三嗪杂环衍生物水基润滑添加剂的初探

 对摩擦性能优良的三嗪进行水溶性改良,合成了3个新型无灰无磷三嗪衍生物--2 ,4 ,6-三(N,N-二羟乙基氨基)-均三嗪(添加剂A)、2 ,4 ,6-三(N-羟乙基氨基亚甲基硫代)-均三嗪(添加剂B)、2 ,4 ,6-三(N,N-二羟乙基氨基亚甲基硫代)-均三嗪(添加剂C),将其作为水基润滑添加剂,采用四球摩擦磨损试验机考察了其在基础水液中的摩擦学性能。结果表明,添加剂B能够明显提高基础液的极压性能;添加剂B、C能够显著改善其抗磨减摩性能;在较低载荷下,添加剂A显示良好的抗磨减摩性能。通过磨斑表面的金相照片和X光能量色散谱(EDS)分析可知,在摩擦过程中,该系列添加剂可能与摩擦副表面发生了复杂的摩擦化学反应,在摩擦副表面生成含硫、氮等的复合边界润滑膜,从而起到了极压抗磨减摩作用。     

含氮、氧改性菜籽油润滑添加剂对钢-钢摩擦副和钢-铝摩擦副摩擦学性能的影响

对菜籽油进行化学改性制备了一类氮氧型改性菜籽油添加剂（NOR）,并利用红外光谱对其主要官能团进行鉴定。分别通过四球和SRV摩擦磨损试验机考察了以菜籽油为基础油,以NOR为添加剂时对钢-钢摩擦副和钢-铝摩擦副抗磨减摩性能的影响,用扫描电子显微镜观察分析钢球磨斑表面的形貌,同时通过对铝合金磨痕进行X射线光电子能谱分析,探讨了氮氧型改性菜籽油润滑添加剂的抗磨减摩机理。结果表明：以氮氧型改性菜籽油为添加剂,以菜籽油为基础油时,钢-钢摩擦副和钢-铝摩擦副均表现出良好的抗磨减摩作用,其润滑作用机理是由于长链菜籽油分子的载体作用、氮的高反应活性以及二者的协同作用在金属摩擦表面形成了含氮、氧及碳等元素的表面保护膜。     

含硼杂环化合物的摩擦学行为及作用机理研究

合成了一种含硼的杂环化合物——2-硫酮苯并噻唑啉-3-甲基二正丁基硼酸酯。采用四球及环块摩擦试验机研究了它在液体石蜡中的摩擦学性能。结果表明,石蜡基础油的抗磨性能和承载能力都得到明显提高,减摩性能也有所改善。采用X-射线光电子能谱分析了摩擦表面的元素化学状态。结果表明,氮和硼元素以吸附的形式存在于摩擦表面,而硫则与金属表面反应生成了含硫酸盐和FeS2的反应膜。吸附膜与反应膜的共同作用提高了基础油的减摩抗磨性能及承载能力。     

新型无硫磷有机钼添加剂的制备与摩擦学性能

研制了一种新型无硫磷有机钼润滑油添加剂月桂酸-N-钼酸酯(LNME),采用傅里叶转换红外光谱（FT-IR）表征了其分子结构,在四球摩擦磨损试验机上考察了其在Ⅱ类基础油150SN中的摩擦磨损性能,并通过扫描电子显微镜（SEM）和X射线光电子能谱仪（XPS）对摩擦表面进行了分析,探讨了摩擦学作用机理。结果表明,所制备的新型润滑油添加剂LNME在摩擦副表面能形成吸附膜,部分吸附膜通过摩擦化学反应生成了铁的氧化物、有机氮和MoO_x的摩擦化学反应膜,从而表现出较好的承载能力和抗磨减摩性能。     

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。     

无硫磷有机钨添加剂作用下离子渗氮轴承钢的摩擦学性能

研究了含无硫磷有机钨添加剂的润滑油润滑作用下离子渗氮轴承钢的摩擦磨损性能。利用四球摩擦磨损试验机系统地考察了渗氮轴承钢表面、基材表面与有机钨的交互作用规律,并使用X射线光电子能谱仪和扫描电子显微镜等表面分析技术分析摩擦反应膜的成分与化学态。结果表明,含无硫磷有机钨添加剂的润滑油润滑下,渗氮轴承钢表面的摩擦系数和磨斑直径小于基材表面的,摩擦系数最大降低了24.8%,磨斑直径最大减少了7.2%;相比基材表面,渗氮表面对有机碳链和有机钨具有更强的吸附作用,摩擦反应膜中W和C含量较高,使其表现出良好的减摩性能,摩擦反应膜中的WN使其表现出更优异的抗磨性能。     

磷酸三丁酯和磷酸三苯酯作为菜籽油添加剂的摩擦学特性

利用四球机考察了磷酸三丁酯(TBP)和磷酸三苯酯(TPP)作为菜籽油添加剂在不同条件下的摩擦学性能，研究了承载能力和抗磨性与添加剂含量之间的关系，探讨了TBP和TPP在不同负荷下的抗磨作用机理。结果表明，TBP和TPP能明显改善菜籽油的抗磨性，有效提高菜籽油承载能力；相同试验条件下，特别是高负荷的情况，TPP的抗磨性能优于TBP；TBP和TPP的质量分数分别为1．5％和1．0％时，菜籽油的抗磨性最好；其作用机理是由于长链植物油分子的载体作用、添加剂中磷的高反应活性及其和植物油分子的协同作用，低负荷工况下在摩擦金属表面形成一层高强度的吸附膜；高负荷工况下形成摩擦化学反应膜。     

无硫磷有机钼对不同基体材料的润滑效果研究

将不同添加量的无硫磷有机钼添加剂加入柴油机油中,利用SRV摩擦磨损试验机考察其在不同添加量下对45号钢和GCr15钢的减摩抗磨性能;采用电子扫描电镜（SEM）、X射线能谱仪（EDS）、光电子能谱（XPS）分析磨痕的表面形貌、元素组成及价态。结果表明：无硫磷有机钼在45号钢上的减摩性能随添加量的增大而提高,但抗磨性能降低,当添加量超过0.6%时,磨损体积甚至超过不添加无硫磷有机钼时的磨损体积;无硫磷有机钼在GCr15钢上的润滑效果远好于在45号钢上的润滑效果,且试验的摩擦因数和磨损体积均随添加剂添加量的增加而减小。添加无硫磷有机钼后,在摩擦过程中基体表面能够附着含铁和钼氧化物的边界润滑膜,起到润滑作用,但过量的无硫磷有机钼在45号钢表面形成MoO3磨粒,增大磨损体积,并导致基体表面氧化严重,发生严重磨损,加剧了磨损体积增大的趋势;而GCr15钢的硬度大,因此不会出现磨损体积增大的情况,无硫磷有机钼能够有效地起到抗磨作用。     

硼氮化改性菜籽油润滑添加剂对钢-钢摩擦副和钢-镁摩擦夫摩擦学性能的影响

A BN-containing additive,the boron and nitrogen modified rapeseed oil (abbreviated as BNR),was prepared by chemical modification of rapeseed oil with boric and nitrous compounds.The friction and wear performances of the AZ91D magnesium alloy against the GCr15 bearing steel under lubrication of rapeseed oil containing BNR were evaluated on a SRV tribotester.The topography and chemical species of the worn surfaces of magnesium alloy were analyzed by a scanning electron microscope (SEM) and an X-ray photoelectron spectroscope (XPS),respectively.The test results indicated that the friction and wear of the magnesium alloy-steel tribomates could be effectively reduced by incorporating BNR into the rapeseed oil lubricant.The friction coefficients and the wear scars of magnesium alloy decreased with an increasing content of BNR.The surface lubricated with the BNR-doped rapeseed oil demonstrated less wear as compared with that lubricated with neat rapeseed oil.The enhanced anti-wear and friction-reducing abilities of rapeseed oil provided by BNR in the lubrication of magnesium alloy against steel were ascribed to the formation of a composite boundary lubrication film due to the strong adsorption of BNR and rapeseed oil onto the lubricated surfaces and their tribochemical reactions with magnesium alloy.