水溶性噻二唑二聚体衍生物的摩擦学性能研究

合成一种新型噻二唑二聚体衍生物,用红外光谱仪对其结构进行表征,采用四球摩擦磨损试验机考察其在蒸馏水中的摩擦学性能。结果表明:添加剂在水中具有优良的承载能力和极压性能,并在一定程度上改善水的抗磨减摩性能;该添加剂具有很好的抑制铜片腐蚀的性能,是一种环境友好型的多功能润滑添加剂。     

水溶性噻二唑衍生物的合成及其摩擦学性能研究

合成一种新型水溶性噻二唑衍生物,采用红外光谱仪对其结构进行表征,采用SRV摩擦磨损试验机考察其在三乙醇胺水溶液中的摩擦学性能,采用表面轮廓仪及扫描电子显微镜观察磨斑表面形貌。SRV摩擦实验结果表明,该添加剂能显著改善三乙醇胺基础液的抗磨减摩性能,并能有效避免疲劳磨损;XPS结果显示,添加剂通过与摩擦副表面的摩擦反应生成FeS及Fe2O3等反应膜,起到极压抗磨的效果;同时该添加剂还具有很好的抑制铜片腐蚀的性能,是一种环境友好的多功能润滑添加剂。     

噻二唑衍生物作为润滑脂多功能添加剂的性能研究

利用不同长度碳链的脂肪醇合成3种多功能型极压抗磨剂——2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑衍生物,考察其作为添加剂在复合锂基润滑脂中的摩擦学性能及抗氧化性能,利用扫描电子显微镜及X射线光电子能谱分别分析了磨痕表面形貌及表面化学成分。试验结果表明:合成的噻二唑衍生物都能有效提高基础脂的极压、抗磨、减摩及抗氧化性能;噻二唑衍生物在摩擦过程中发生了化学吸附及摩擦化学反应,在摩擦区域金属表面上形成了一层以硫化物为主,同时含有含氮小分子及铁的氧化物组成的复杂边界润滑膜,从而起到了良好的抗磨减摩的作用。     

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。     

再生润滑油在不同条件下的摩擦学性能研究

通过再生添加剂方法对废汽轮机油和废油膜轴承油进行再生处理,去除废润滑油中的非理想组分,补加适合的添加剂。针对汽轮机和轴承的摩擦副材料特点,采用钢-钢、钢-铜摩擦副材料,在四球摩擦试验机上研究不同试验条件如不同载荷和速度、不同摩擦副材料下再生汽轮机油和油膜轴承油的摩擦学性能,并与对应的新油进行比较。结果表明：再生油对于不同的摩擦副材料（钢/钢和铜/钢）、在不同载荷和速度条件下都具有广泛的润滑适应性,抗磨减摩性能达到甚至超过新油。     

苯胺三嗪衍生物的摩擦学性能研究

利用四球摩擦磨损试验机考察合成的2,4-二苯胺基-6-二烷基硫代磷酸酯基-三嗪(PABT)在菜籽油中的摩擦学性能,利用热重分析其热稳定性。结果显示合成的三嗪衍生物具有良好的极压抗磨、减摩性能和高的热稳定性。用SEM和XPS分析其在润滑油中的摩擦学机制,表明在摩擦过程中形成含有FeS,FeSO4,FePO4和有机氮化合物的复合膜保护层,起到极压抗磨作用。     

巯基含氮杂环醇在菜籽油中的摩擦学性能研究

合成巯基苯并咪唑乙醇(TBE)和巯基苯并噻唑乙醇(MTE)2种菜籽油添加剂,利用四球摩擦试验机评价它们在菜籽油中的润滑性能。结果表明,合成的2种化合物提高了菜籽油50%的极压值,在抗磨和减摩性能方面,相同条件下MTE均好于BTE。扫描电镜分析结果表明,添加剂在摩擦过程中发生了化学反应,生成了无机硫化物和有机氮等组成的复杂边界润滑膜,从而起到了良好的抗磨减磨作用。     

噻唑衍生物在菜籽油中的摩擦学性能研究

合成了两种噻唑衍生物，采用热重分析对其热稳定性进行了评价；利用四球摩擦磨损试验机考察了其在菜籽油中的摩擦学性能，并用扫描电子显微镜和x射线光电子能谱仪观察分析了磨斑表面的形貌和元素化学状态。结果表明：噻唑氨基甲酸衍生物添加剂可显著改善菜籽油的减摩抗磨性能和承载能力；含上述添加剂的菜籽油在摩擦过程中发生了摩擦化学反应，生成了含菜籽油甘油酯、有机硫化物、硫酸亚铁等组成的边界润滑膜，从而改善了菜籽油的摩擦学性能。     

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.     

环-块摩擦副条件下纳米二硫化钼的摩擦学性能

由硫化钠和钼酸钠水溶液反应生成三硫化钼沉淀,将三硫化钼脱硫,制得了粒径为20-30nm的纳米MoS2颗粒。利用MM-200摩擦磨损实验机测定了纳米MoS2作为N46机械油添加剂的摩擦学性能。结果表明,纳米二硫化钼比普通二硫化钼具有更好的抗磨性能。其机制为纳米二硫化钼比普通二硫化钼更容易发生摩擦化学反应,形成了富含硫和钼的润滑膜,而起抗磨作用。     

生物基汽油添加剂摩擦性能实验研究

在SRV高温摩擦磨损实验机上,在280℃高温和常温条件下,对比研究了一种市售生物基添加剂及改性后的生物蘑添加剂作为润滑剂的摩擦磨损性能。实验结果表明,原剂和改性添加剂都能够大幅度降低摩擦因数,在280℃高温条件下的摩擦因数分别由干摩擦状况下的0．5279下降为0．09414和0．107897。在常温条件下,原剂和改性添加利的摩擦因数分别为0．0858和0．098859。通过计算发现,在上止点位置附近,加入原剂和改性添加剂后摩擦功耗分别降低了82．3％和80％。相比原剂,改性后生物基添加剂提高了低温环境下的流动性能,但润滑性能有所降低。     

纳米HA增强PVA-H复合材料的摩擦学性能研究

利用四球试验机考察了纳米羟基磷灰石（HA）粉体增强PVA-H人工软骨材料与不锈钢球进行对磨时的摩擦磨损性能,采用扫描电子显微镜（SEM）观察并分析了磨损表面的微观形貌。试验结果表明：加入适量的纳米HA（质量分数1％）能有效地降低复合材料的摩擦因数,但更多的添加量反而增加复合材料的摩擦冈数;SEM图像表明,纯PVA-H的表面有较严重的磨损痕迹和磨屑,而HA粒子的加入可以降低复合材料表面的磨损情况。     

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。     

电流对铬青铜/紫铜摩擦学特性的影响

采用自制的销盘摩擦磨损试验机,在载流条件下对铬青铜QCr0.5/T2铜的摩擦学特性进行了研究,结果表明电流对摩擦因数和磨损率具有显著影响,电流越大,磨损率越高,摩擦副磨损越严重,摩擦因数越大。载流条件下,摩擦表面发生电点蚀,并出现局部熔化和雨滴状金属颗粒。     

润滑条件对黄豆/不锈钢摩擦副摩擦学行为的影响

食品机械加工中的摩擦磨损直接影响着食品安全问题。选用黄豆与316L不锈钢进行配副,采用滑动摩擦磨损试验机,研究干摩擦和水润滑条件对其摩擦学性能的影响。利用光学显微镜、光学三维形貌仪和红外光谱仪对试样的表面形貌、粗糙度和磨损表面成分进行了分析。结果表明：干摩擦条件下,黄豆/316L不锈钢摩擦副的平均摩擦因数波动较小,约为0.24,水润滑条件下其平均摩擦因数达到干摩擦条件下的4.4倍左右,且在摩擦过程中存在反复波动;与干摩擦相比,水润滑条件下不锈钢试样表面的磨痕宽度提高约10%,而黄豆试样表面的磨痕宽度的增加幅度约高达160%;水润滑摩擦过程中不锈钢磨痕表面产生更多黄豆分解的有机物,其磨痕表面的犁沟数量和深度均显著减少,黄豆试样磨痕表面基本没有犁沟;干摩擦条件下黄豆/不锈钢的磨损机制以磨粒磨损为主,而水润滑条件下,黏着磨损显著增加。     

高载荷条件下石墨-石墨摩擦副的摩擦学特性研究

利用研制的高载荷条件下摩擦因数测试装置,研究了石墨/石墨摩擦副在空气、水和油介质中的摩擦学特性。结果表明在4~15MPa范围内,随着载荷的增加,摩擦副在空气、水和油介质中的摩擦因数都逐渐降低;在油介质中摩擦副的摩擦因数最小,在水介质中摩擦因数变化最平稳,在空气中摩擦因数最大,且随载荷的增加变化幅度最大。磨损表面原始形貌对比分析表明,在空气中,摩擦副表面处于边界润滑状态,主要磨损机制是粘着磨损和犁削;水润滑条件下为轻微犁削;油润滑条件下,摩擦副表面处于为边界润滑和流体润滑状态,油中的减摩剂对试样表面有抛光作用。     

基于摩擦学特性和轴倾斜的轴-轴承系统动力学问题探讨

以弹性轴的多柔体动力学理论为基础,通过ADAMS软件进行动力学仿真,解决了考虑轴承摩擦学特性和轴受载变形倾斜时弹性轴-轴承系统在正弦激励力作用下的动力学求解问题。得到的主要结论是:考虑轴倾斜时一阶固有频率略有下降,二阶固有频率略有上升;二阶共振时振动幅度增大;最小油膜厚度减小,最大油膜压力上升。传统的避开共振频率的设计方法仍然是减小最大倾斜角发生的有效方法。     

Torsion Tribological Behavior of Polytetrafluoroethylene Composites under Dynamic Normal Load: Effect of Dynamic Normal Load Amplitude

The torsion tribological behavior of polytetrafluoroethylene (PTFE) composites was investigated under different dynamic normal loads. The difference between the shapes of T–θ curves under static and dynamic normal loads indicates that the torsion regime was affected by the dynamic normal loads. Dynamic loads not only produced new frequency components but also enhanced the amplitude of frequency components produced by the static load. The biaxial dynamic stress and transformation of the torsion regime under dynamic loads produce higher wear than that of a static load. The wear mechanisms under static and dynamic loads are abrasive wear and adhesive and fatigue wear, respectively.     

PTFE复合材料密封圈摩擦特性的对比研究

为优选摩擦性能优异的密封用PTFE复合材料,搭建往复密封测试台架,对比研究5类填充PTFE密封圈在长期运行工况下的摩擦磨损性能,并对其失效机制进行分析。结果表明:含Cr_2O_3减磨剂的青铜/PTFE复合材料具有优异的低摩擦、耐磨损与抗蠕变性能,泄漏量较少(往复30万次泄漏为10 mL),性能最优;碳粉/石墨填充的PTFE复合材料虽然摩擦因数较低,但其磨损量较大,泄漏量较多;碳纤、玻纤填充的PTFE复合材料摩擦力最大,且抗蠕变性能差,试验过程中密封圈径向尺寸变化明显,泄漏量大。对PTFE往复密封圈而言,填充Cr_2O_3减磨剂的青铜/PTFE复合材料具有较高的实用价值。