纳米WS_2润滑油添加剂在直流磁场下的摩擦磨损特性

在四球摩擦磨损实验机摩擦区域添加了直流磁场发生装置,研究了添加经修饰的纳米WS_2润滑油在直流磁场作用下的摩擦磨损性能,用扫描电镜(SEM)配合能谱仪(EDS)及X射线光电子能谱仪(XPS)对钢球磨斑区域表面形貌和典型元素的含量及化学状态进行了分析,并探讨了相关的摩擦学机理。实验结果表明:经修饰后的纳米WS_2在150SN基础油中稳定性良好,含纳米WS_2的润滑油体现出更好的润滑性能,在纳米WS_2含量相同时,直流磁场下的润滑油抗磨减摩效果更好。直流磁场对纳米WS_2有一定的聚集效应,并会提高摩擦化学反应发生的概率。     

二维WS2纳米片的规模化可控制备及其摩擦学性能

以微米级WS₂为原料、异丙醇为剥离介质，通过超声辅助液相剥离、液相级联离心和固液分离的策略制备二维WS₂纳米片，采用X射线衍射仪、拉曼光谱仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、热重-差示扫描量热联用分析仪等对二维WS₂纳米片的微观结构、形貌和热稳定性进行表征。借助四球摩擦磨损试验机考察二维WS₂纳米片作为锂基润滑脂添加剂的极压、减摩和抗磨性能，利用电子显微镜对钢球磨斑表面进行分析。结果表明，实现了不同片径二维WS₂纳米片的规模化制备，且所制备的样品晶型无破坏、晶格完整，具有较好的热稳定性；二维WS₂纳米片的片径对锂基润滑脂的摩擦学性能有显著影响，随着片径减小，其极压、减摩和抗磨性能均明显提升；当WS₂-3纳米片质量分数添加量为2.0%时，最大无卡咬负荷和烧结负荷较锂基脂分别提升63.3%和86.1%，摩擦系数和磨斑直径减小19.3%和34%。     

WS2纳米结构的构筑及其储能性能研究

针对市场对于高性能储锂、储钠负极材料的巨大需求和解决金属硫化物存在的关键制约问题,设计并开发了一系列纳米棒、纳米块和微米球等不同形貌和纳米结构的硫化钨,研究了形貌和石墨烯表面修饰对硫化钨储能性能的影响。研究结果表明：相比于WS₂纳米块和WS₂微米球,WS₂纳米棒比表面积更大、结晶性更好,展现了更好的储能性能。进一步通过冷冻干燥法,在WS₂纳米棒表面包裹上一层石墨烯,有效地提升了所制硫化钨的循环稳定性和倍率性能。在500 mA·g^-1下循环500圈,其储钠放电容量仍保持在65.9 mAh·g^-1,在1 000 mA·g^-1下循环500圈,其储锂放电容量可保持在288.3 mAh·g^-1。     

油溶性n-Cu的制备及其润滑油抗磨添加剂性能研究

用电化学法制备了油溶性纳米铜（n—Cu）颗粒，使粉末制备和表面改性同步完成，将其添加到润滑油基础油中，用四球磨损试验机考察了添加剂的摩擦性能并用金相电子显微镜、扫描电子显微镜和X射线电子能谱仪分析了钢球磨损表面形貌、化学形态和组成。结果表明：油溶性n-Cu能够显著地改善基础润滑油的摩擦性能，在添加剂含量为0．6（wt）%时，磨斑直径d（392N，30min）比基础油下降了37．5％。同时，该润滑油有好的分散稳定性能。     

纳米氟化镧对生物质燃油碳烟颗粒流润滑特性影响

为探索极端乏油工况下碳烟颗粒在发动机摩擦副界面的功效及润滑油添加剂的作用,本文采用往复摩擦磨损试验机研究了纳米氟化镧（nano-LaF₃）颗粒对往复滑动条件下生物质燃油碳烟（BS）颗粒流润滑性能的影响。借助拉曼光谱仪、3D激光扫描显微镜、X射线光电子能谱仪等仪器探讨了滑动条件下nano-LaF₃对BS颗粒流润滑特性的影响作用机理。结果表明：当nano-LaF₃的添加质量分数大于20%时能显著改善往复滑动条件下BS颗粒的抗磨减摩性能,并且随着nano-LaF₃添加浓度的增大,摩擦表面碳烟石墨化程度和石墨微晶尺寸均增大。nano-LaF₃在含BS颗粒流润滑的摩擦界面形成了LaF₃摩擦膜以及含镧化合物、碳氧化合物及铁氧化合物的化学复合反应膜,同时nano-LaF₃会加大诱导碳烟的石墨化作用,从而增强了BS颗粒流润滑的减摩性。     

CeO2/石墨烯纳米复合材料摩擦性能研究

利用水热法合成不同重量比的二氧化铈/石墨烯(CeO₂/G)纳米复合材料。利用X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、红外光谱仪、扫描电子显微镜对复合材料进行了组成结构分析。通过四球摩擦机对所制样品进行摩擦实验,研究不同重量比对CeO₂/G纳米复合材料摩擦性能的影响,并用扫描电子显微镜对小钢球表面磨痕进行表征。结果表明,CeO₂纳米颗粒均匀负载在石墨烯片上,同时作为间隔物防止石墨烯片再次聚集。在摩擦条件载荷392 N,转速1 200 r/min下,添加相同质量分数(0.5%)的样品时,石墨烯和硝酸铈重量比为1∶8的样品减摩抗磨性能更好,使润滑油摩擦系数下降49%,磨斑直径下降20%。     

润滑油添加剂羟基硅酸镁/二硫化钼含量对镀铬钢球-灰铸铁摩擦副摩擦学行为的影响

[目的]内燃机活塞环服役环境恶劣,需要良好的润滑条件来改善其磨损情况。[方法]在2Cr13钢球上电镀硬铬,分析了硬铬镀层的微观形貌、显微硬度和厚度。以镀铬钢球和灰铸铁作为摩擦副进行摩擦磨损试验,以模拟活塞环的服役环境。研究了添加剂羟基硅酸镁/二硫化钼(MSH/MoS₂)含量不同的润滑油中镀铬层与灰铸铁之间的摩擦学行为。[结果]镀铬层具有微裂纹,显微硬度高达(1 013.7±32.4) HV,平均厚度达(84.2±3.6)μm。润滑油中MSH/MoS₂纳米颗粒的质量分数为1.0%时,对镀铬钢球-灰铸铁摩擦副的减摩抗磨效果最显著,相较于采用纯润滑油时,镀铬钢球的平均摩擦因数和磨斑直径分别下降了28.2%和24.2%,灰铸铁的磨损率也下降了23.1%。[结论]润滑油中添加适量MSH/MoS₂纳米颗粒对镀铬钢球-灰铸铁摩擦副起到很好的减摩抗磨效果。     

二硫化钨复合材料制备与储钠性能研究进展

二硫化钨(WS₂)作为一种典型的二维过渡金属硫化物具有宽阔的层间距(6.2?，1?=0.1nm)和多电子转化反应储钠机制，是一种具有高理论比容量和快速钠离子反应动力的钠离子电池负极材料。但其在实际储钠过程中，2H相结构的WS₂固有的电子导电性较差，转化反应带来较大的相结构转变和体积变化，以及充放电过程中还原中间产物多硫化钠(NaS_x,02)导电性低等问题，导致WS₂的实际电化学性能不太理想。针对上述问题，本文介绍了WS₂的基本结构特征，简述了目前存在的主要合成方法和改性手段，研究者们通过水热/溶剂热和高温硫化等方法来进行纳米结构设计、与碳材料复合和引入第二相构建异质结构以提升WS₂的电化学性能。最后总结了WS₂材料的主要改性手段和已取得的成果，在未来WS₂储钠材料的研究方向中，将纳米结构设计、与碳材料复合、构建异质结、掺杂异相原...     

树脂含量对聚酰亚胺树脂基复合材料摩擦学性能的影响

为明确树脂含量对复合材料摩擦学性能的影响，采用粉末冶金法成功制备了二硫化钨(WS₂)与碳化硅(Si C)协同改性增强含铜聚酰亚胺(PI)树脂基复合材料。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、万能力学性能试验机、摩擦磨损试验机等手段探究了PI树脂含量对复合材料微观组织、物理力学性能、摩擦磨损性能及磨损机制的作用行为。结果表明，材料制备过程中仅存在树脂基体固化烧结，并未与增强相发生化学反应，从而确保各相充分发挥其性能。同时，发现PI树脂含量对复合材料显微组织存在显著影响，由WS₂与Si C形成的“核-壳”结构从高树脂含量下较大的扁平状转变成低树脂含量下的类球状及细小扁平状结构；且复合材料的致密度及显微硬度均随PI树脂含量的降低而呈现先增大后减小的趋势，压缩强度则呈上升趋势。PI树脂基复合材料的磨损率及平均摩擦系数随PI树脂含量的降低呈现出先减少后增加的趋势，当PI树脂质量分数为50%时复合材料获得了最低的摩擦系数(0.42)和磨损率[0.89×10^-14 cm³/(N·m)]。随着PI树脂含量的减少，复合材...     

二硫化钼含量对铁-二硫化钼复合电镀层性能的影响

为了提高Fe镀层的耐磨性，向镀铁液中添加不超过40 g/L的纳米MoS₂颗粒，通过电沉积得到Fe–MoS₂复合镀层。利用金相显微镜、扫描电镜、能谱仪、显微硬度计、热震试验及摩擦磨损试验研究了MoS₂颗粒质量浓度对Fe–MoS₂复合镀层微观形貌、元素组成、显微硬度、结合力及耐磨性的影响。结果表明，Fe–MoS₂复合镀层的结合力良好，表面微裂纹比Fe镀层多，显微硬度高于Fe镀层，耐磨性优于Fe镀层。当MoS₂质量浓度为30 g/L时，Fe–MoS₂复合镀层的显微硬度最高，耐磨性最佳。     

高黏度烷基苊基础油的合成及润滑性能研究

目前润滑基础油主要来源于石油资源,基于我国富煤贫油的现状,开发煤基原料合成润滑基础油的工艺路线具有重要意义。以煤化工过程产生的多环芳烃（苊）和烯烃为原料,以离子液体（[Et₃NH][Al₂Cl₇]）为催化剂通过烷基化反应探索了高黏度润滑基础油的合成。通过调控烯烃（己烯或辛烯）和苊的反应比例,合成了四种不同组成和结构的多烷基苊基础油,通过GC和GC-MS对其成分进行了分析。对不同油品的物化性能指标进行表征,揭示了产物组成结构和性质的关系,烷基苊基础油具有高的黏度（10.1~19.5 mm²·s^-1,100℃）、苯胺点（<63℃）和起始氧化温度（>190℃）;同时,烷基苊作为润滑基础油表现出优良的摩擦学性能,且随着苊环侧链烷基化程度的增加,其抗载荷能力会增强。     

高黏度烷基苊基础油的合成及润滑性能研究

目前润滑基础油主要来源于石油资源，基于我国富煤贫油的现状，开发煤基原料合成润滑基础油的工艺路线具有重要意义。以煤化工过程产生的多环芳烃（苊）和烯烃为原料，以离子液体（[Et₃NH][Al₂Cl₇]）为催化剂通过烷基化反应探索了高黏度润滑基础油的合成。通过调控烯烃（己烯或辛烯）和苊的反应比例，合成了四种不同组成和结构的多烷基苊基础油，通过GC和GC-MS对其成分进行了分析。对不同油品的物化性能指标进行表征，揭示了产物组成结构和性质的关系，烷基苊基础油具有高的黏度（10.1~19.5 mm²·s^-1，100℃）、苯胺点（<63℃）和起始氧化温度（>190℃）；同时，烷基苊作为润滑基础油表现出优良的摩擦学性能，且随着苊环侧链烷基化程度的增加，其抗载荷能力会增强。     

Tribological Behavior of a Si3N4/Carbon Short Fiber Composite under Water Lubrication

The tribological behavior of monolithic Si₃N₄ and a Si₃N₄/carbon fiber composite has been assessed under high load and low speeds in an aqueous environment. The results showed that the friction coefficient of the Si₃N₄ was not significantly reduced when compared with dry sliding, and this was attributed to the failure to maintain a lubricating layer between the solid–solid surfaces. In the case of the composite, the initial high friction coefficient was reduced shortly after the beginning of the wear test and maintained a low value (about 0.03) throughout. This was attributed to the solid lubricating effect of the composite resulting in lower stress at the contact asperities, preventing the removal of the lubricating layer.     

Nano⁃SiO2及PA6复合改性PE⁃UHMW的摩擦磨损性能研究

采用电子万能试验机、M-2000型摩擦试验机、电子和光学显微镜等测试分析方法,重点考察了纳米二氧化硅(nano-SiO2)及其与聚酰胺6(PA6)复合对超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)摩擦磨损性能的影响.结果表明,随着nano-SiO2用量的增加,PE-UHMW复合材料的摩擦因数和磨损率均呈现出先降低后升高的趋势;当...     

重载车辆润滑脂流变及润滑特性对比分析

考察了四种重载车辆润滑脂的流变学性能和摩擦学性能,分析了基础油的种类和粘度、稠化剂的种类和含量以及增粘剂等参数在不同温度下对润滑脂流变学性能的影响;使用流变仪的"三板球"测试组件对四种润滑脂摩擦学性能进行测试,考察不同压力和速度下润滑脂摩擦系数的变化情况。结果表明:在流变学测试中,LX-4和LX-2润滑脂表现出了较好的高温性能,说明这两种润滑脂在高温密封性能和高温粘附性上表现优异,其中LX-4在高低温范围都显示出优良的润滑性能。在摩擦学测试中,LX-2润滑脂表现出较低的摩擦系数,特别是在50 N高压区,LX-2表现出更容易进入薄膜润滑区,润滑膜形成更加容易,摩擦系数下降较快。     

Impact of polydimethylsiloxanes on physicochemical and tribological properties of naphthenic mineral oil(KN 4010)-based titanium complex grease

Titanium complex greases were prepared by using naphthenic mineral oil and polydimethylsiloxane as the mixed base oil. The effect of polydimethylsiloxane molecular weight and polydimethylsiloxane content in mixed base oil on the physicochemical and tribological properties of titanium complex greases was investigated.As compared to the sole mineral oil-based titanium complex grease, the use of polydimethylsiloxane(H201-350)as a co-base oil increased the dropping point from 310 to 329 °C, decreased the oil separation from 3.7% to 2.3%,reduced the corrosion extent, and obviously improved the tribological properties. When the mixed oil-based titanium complex grease was used as a lubricant, lubricating films of polydimethylsiloxane were probably formed on the surfaces of friction pairs, giving good lubricating property.     

聚环氧丙醇/环氧丙烷超支化聚合物的抗乳化性能研究

本文在对不同结构的聚环氧丙醇/环氧丙烷超支化聚合物在水数、表面张力、浊点表征基础上,研究了聚合物添加浓度、温度对150SN基础油抗乳化性能的影响。研究结果发现：HLB值、浓度均显著影响各体系的抗乳化性能。当浓度在2.0×10-2g/L时,HLB值（亲水-亲油平衡值）14.7~14.9左右（水数法）、浊点58.6℃～65.1℃的超支化聚合物显示了较好的抗乳化性能。此外,升高温度有利于抗乳化性能的提升。     

Alkylation of naphthalene with n-butene catalyzed by liquid coordination complexes and its lubricating properties

With the development of coal chemical industry, large amounts of naphthalene and n-butene are produced, and converting them into high value-added products through alkylation has gained particular importance and interest. In this work, liquid coordination complexes (LCCs) were used as acid catalysts for the first time in the naphthalene alkylation reaction under mild conditions to obtain multi-butylnaphthalenes with high yield. Various reaction conditions were thoroughly investigated. The LCC consisting of urea and AlCl₃ showed excellent catalytic performance under optimal reaction conditions, giving 100% conversion of naphthalene and 99.66% selectivity towards multi-butylnaphthalenes. Combining the catalyst properties and catalytic results, a plausible reaction mechanism was proposed. The lubricating properties of the synthesized products were investigated for their potential application as lubricating base oils. The synthesized multi-butylnaphthalenes showed comparable physicochemical properties and tribological performances as the commercial cycloalkyl base oil.     

Tribological Behavior of Si3N4 and Si3N4/Carbon Fiber Composites Against Stainless Steel Under Water Lubrication for a Thrust-Bearing Application

The tribological behavior of Si₃N₄ ceramics and Si₃N₄/carbon fiber composites sliding against stainless steel under water lubrication was investigated using a thrust-bearing-type test method with normal applied loads varying from 0 to 1000 N in 100 N increments. In the case of the monolithic Si₃N₄, the friction coefficient was found to increase up to 0.4 the first time the applied load was increased from 100 to 200 N, and sudden failure of the ceramic ring specimen occurred. In the case of the Si₃N₄/carbon fiber composite, a low friction coefficient was maintained up to the maximum normal load of 1000 N. The addition of the carbon fibers to the silicon nitride ceramics effectively restricts material transfer from the stainless steel to the Si₃N₄ worn surface due to reduction of solid–solid contact through the solid lubricating effect of the carbon fibers.