非硫磷型添加剂在聚脲基润滑脂中的摩擦学性能

以聚α烯烃（PAO40）合成油为基础油,制备了聚脲润滑脂,研究了硫化烯烃棉籽油和两种无硫磷型有机钨和有机钼添加剂对聚脲润滑脂性能的影响。利用往复摩擦磨损试验机分别考察了硫化烯烃棉籽油、有机钨和有机钼在钢-铜摩擦副条件下对聚脲润滑脂摩擦磨损性能的影响,用扫描电子显微镜（SEM）和能谱仪(EDS)观察并分析了铜磨斑表面形貌和磨斑表面主要化学元素组成,考察了3种添加剂对聚脲润滑脂铜片腐蚀的影响。结果表明：PAO型聚脲润滑脂对无硫磷型有机钨和有机钼添加剂的感受性好于硫化烯烃棉籽油,其中以有机钨效果最优,当添加质量分数为2.0%时,摩擦系数和磨痕宽度最小;含有无硫磷型添加剂的润滑脂对铜片的腐蚀也较轻。     

茂铁PAO为基础油制备聚脲润滑脂

以茂铁聚α-烯烃(m PAO)为基础油,聚脲为增稠剂,二硫代氨基甲酸钼(Mo DTC)和无灰二硫代磷酸酯(Irgalube63)作为添加剂制备聚脲润滑脂。利用往复摩擦磨损试验机,考察不同基础油和添加剂对聚脲润滑脂摩擦学性能的影响,利用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)观察并分析钢块磨痕表面形貌和磨痕表面主要化学元素组成。结果表明:含有Mo DTC和Irgalube63添加剂的m PAO型聚脲润滑脂的摩擦学性能优于同类PAO作为基础油的聚脲润滑脂。     

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。     

添加剂在聚脲润滑脂中的感受性

在聚脲润滑脂中添加了多种润滑脂添加剂,用MS-10型四球摩擦试验机研究不同添加剂对聚脲润滑脂摩擦磨损的感受性;利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线能谱仪（EDS）和X射线光电子能谱仪（XPS）分析试验钢球磨损表面的形貌、元素含量和化学状态,用热重分析仪（TGA）分析了复配聚脲润滑脂的高温稳定性。结果表明,复配添加剂能够显著提高聚脲润滑脂的承载能力和抗磨、减摩性能,其原因归结为润滑脂添加剂在摩擦副表面形成了多种摩擦化学反应膜。     

硫化菜籽油润滑添加剂对钢-镁摩擦副摩擦学性能的影响

在菜籽油（RO）分子中引入硫,合成了一种新型可生物降解润滑添加剂（SRO）,通过SRV摩擦磨损试验机考察了以菜籽油为基础油,以SRO为添加剂时对GCr15钢- AZ91D镁合金摩擦副摩擦学性能的影响,用扫描电子显微镜观察分析镁块磨斑表面的形貌,同时通过对镁合金磨痕进行X射线光电子能谱分析。结果表明：以菜籽油为基础油时,硫化菜籽油润滑添加剂对钢-镁摩擦副具有优良的抗磨减摩性能;其润滑作用机理是由于长链菜籽油分子的载体作用、硫的高反应活性以及二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。     

微米铜粉在润滑脂中自修复性的考察

采用晕擦学试验和轴承寿命试验考察了微米铜粉在润滑脂润滑条件下的自修复性能，并应用X射线光电子能谱仪（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）、俄歇电子能谱仪（AES）等分析手段对钢球磨斑表面进行了分析。结果表明，添加在润滑脂中的微米铜粉可以减少钢球的磨损量和延长轴承的使用寿命，在摩擦作用下，添加在润滑脂中的微米铜粉可以在摩擦副表面沉积并与表面基材相互作用生成自修复膜，对摩擦副表面出现的磨损起到自修复作用。     

抗氧剂对复合磺酸钙基润滑脂表面硬化及摩擦学性能的影响

研究了抗氧剂L57（辛基／戊基二苯胺）和L135（高相对分子质量液体酚）对复合磺酸钙基润滑脂表面硬化的影响,采用MFT-R4000高速往复摩擦磨损实验仪,考察了添加剂对复合磺酸钙基润滑脂放置40天后的摩擦学性能的影响,并借助扫描电子显微镜和能谱分析仪对磨斑表面形貌进行表征。结果表明,加入抗氧剂L57和L135能够减缓复合磺酸钙基润滑脂锥入度的变化速率,改善表面硬化情况,并可提高复合磺酸钙基润滑脂的减摩抗磨性能,放置40天后润滑脂的摩擦系数曲线依然平稳,且保持良好的摩擦学性能,其中以加入2%L57或2%L135时效果较为明显。     

风力发电机变桨距轴承润滑脂的研制

兆瓦级风力发电机变桨距轴承经常处于微动磨损状态,润滑条件苛刻,对变桨距轴承润滑脂进行了研制。通过对稠化剂,基础油和添加剂的筛选,确定了变桨距轴承润滑脂由12-羟基硬脂酸/癸二酸复合锂皂,合成基础油(80%PAOs+20%合成酯),1.0%的复合抗氧剂(0.50%的烷基二苯胺+0.50%的烷基酚),0.1%的噻二唑衍生物金属减活剂,3.0%的复合防锈剂(1.0%的烷基萘磺酸盐+2.0%的环烷酸盐)及2.65%的复合抗微动磨损添加剂(1.5%的硫代氨基甲酸盐+0.75%的磷酸酯+0.40%的有机钼)组成。变桨距轴承润滑脂的理化性能,抗微动磨损性能,摩擦学性能和轴承寿命试验均到达或超过了进口变桨距轴承润滑脂的水平。近5年的实际应用表明,变桨距轴承润滑脂的功率曲线与进口变桨距轴承润滑脂基本一致,能够满足兆瓦级风力发电机变桨距轴承的润滑要求。(图4表7参考文献4)     

SnO2/ZnO复合纳米粒子的摩擦学性能和自修复作用机理研究

采用化学方法制备了SnO2/ZnO复合纳米粒子,分别采用四球摩擦磨损试验机和环-块摩擦磨损试验机考察了其作为矿物油添加剂的抗磨减摩性能及对磨损表面的修复作用.用X-射线光电子能谱仪表征钢球磨斑所存在的元素及其价态;用扫描电子显微镜（SEM）和X-射线能谱仪（EDX）观察分析试块磨痕形貌和元素组成.探讨了复合纳米粒子添加剂的润滑作用机理.结果表明,SnO2/ZnO复合纳米粒子添加剂受压应力作用,可在试块磨痕表面形成纳米氧化物的保护膜,填平接触面并陷入基体,从而减轻粘着磨损,并对磨损表面起到良好的修复作用;在较低负荷下,保护膜中的纳米粒子起到＂轴承＂作用,而在较高的负荷下纳米粒子晶格产生滑移,甚至在磨痕表面形成合金层,使复合纳米粒子呈现出优良的抗磨减摩性能.     

添加剂对润滑脂抗磨极压性能的影响

对比考察了聚异丁烯、氟化镧、醋酸钙和硫代氨基甲酸盐对锂钙基脂、复合锂基脂和复合锂钙基脂抗磨极压性能的影响，结果显示：聚异丁烯对润滑脂的抗磨极压性基本无影响，氟化镧、醋酸钙和硫代氨基甲酸盐都可提高润滑脂的抗磨极压性，其中二烷基二硫代氨基甲酸钼的效果最好。用XPS对醋酸钙提高润滑脂抗磨极压性的原因进行了分析，从分析结果推测是在摩擦表面形成了CaCO3、CaO表面膜。     

PTFE颗粒对脲基润滑脂摩擦学特性的影响

采用微纳米聚四氟乙烯(PTFE)颗粒作为脲基润滑脂的添加剂。利用四球摩擦磨损试验机考察了微纳米PTFE颗粒添加剂的用量对润滑脂的摩擦学性能和极压性能的影响,用光学显微镜考察了磨痕表面的形貌,并测试了两种含微纳米PTFE颗粒试样的理化性能。结果表明,当微纳米PTFE颗粒添加量为1%时,润滑脂具有最佳的摩擦学性能。微纳米PTFE颗粒改善润滑脂摩擦学性能主要与其本身润滑性能较好有关。在摩擦中PTFE颗粒随润滑脂一起进入摩擦表面,在摩擦表面上形成PTFE颗粒与基体材料的复合层,阻止金属与金属的直接接触,减小了摩擦,降低了磨损。     

基础油对复合钛基润滑脂性能的影响

以单一矿物基础油、合成油、复配矿物基础油分别制备复合钛基润滑脂(简称复合钛基脂），考察所制得复合钛基脂的稠度、剪切安定性、胶体安定性、热安定性和抗磨减摩性能。结果表明：基础油的种类对复合钛基脂的性能影响较大，矿物基础油更适合作为制备复合钛基脂的基础油，其中单一矿物基础油T110制备的复合钛基脂的滴点为326 ℃，钢网分油率为0.8%，平均摩擦因数为0.073，理化性能优异，但是抗磨减摩性能有待提高；复配矿物基础油制备的复合钛基脂的理化性能和抗磨减摩性能均较好，综合性能优异，其中矿物基础油600N和MVI500按质量比1∶1调合的复配矿物基础油是制备复合钛基脂的理想复配基础油，所制备的复合钛基脂的滴点为333 ℃，钢网分油率仅为0.7%，平均摩擦因数为0.061，各方面性能均处于良好水平。     

一种杂环衍生物作为润滑脂添加剂的性能研究

结合高档风电润滑脂产品开发的需要,在实验室合成了一种新型含硫杂环衍生物添加剂RHY317,在2号复合锂基脂中对其极压抗磨性能和防腐蚀性能进行评价,并与RHY313,S-1,S-2含硫型极压抗磨剂进行性能对比。结果表明,所研制的RHY317添加剂在基础脂中具有优异的极压性能、良好的抗磨性能和防腐蚀性能,以其作为极压抗磨主剂调制的风电润滑脂能够满足性能指标要求。     

脲基脂润滑下的钢材料微动磨损研究

采用微动摩擦磨损试验机进行了脲基脂润滑下的GCr15 钢/45号钢摩擦副摩擦磨损试验。利用激光三维共焦显微镜、EDX元素分析等方法研究了脲基脂润滑减缓钢微动磨损的机理。结果表明：在微动滑移区脂润滑下摩擦系数和磨损远低于干态下的值,且磨损主要发生在微动的早期阶段。在微运初期,脂因微动被排出接触区,高摩擦力导致白层和磨坑的形成;接触区周围的脂剪切分离的油浸入到磨坑中,形成混合润滑状态,摩擦系数降低到较低的稳态值;接触区周围的脂和磨痕上油的存在阻止了空气进入,氧化磨损得以降低。低稳态摩擦力、高硬度白层的存在和低氧化磨损是脂润滑减缓微动磨损的主要因素。     

基于9,10-二羟基硬脂酸的复合锂基润滑脂制备及性能

采用自制9,10-二羟基硬脂酸作为稠化剂制备了复合锂基润滑脂,探讨了基础油、炼制温度、复合组分和添加剂对复合锂基润滑脂性能的影响。结果表明,制备9,10-二羟基硬脂酸复合锂基润滑脂宜使用酯类油癸二酸二辛酯;最高炼制温度宜在240~250 ℃;复合组分宜使用癸二酸,且其与9,10-二羟基硬脂酸摩尔比为1/1;对T405摩擦改进剂、L57抗氧剂和T705防锈添加剂感受性较好。与传统的12-羟基硬脂酸复合锂基润滑脂相比,采用优化配方和工艺制备的9,10-二羟基硬脂酸复合锂基润滑脂在胶体安定性、热安定性、极压性能、减摩性能方面更加优异。     

茂金属聚α烯烃制备的复合锂基润滑脂摩擦学性能研究

分别以茂金属聚α烯烃(mPAO)和聚α烯烃(PAO40)为基础油、复合锂皂为稠化剂制备复合锂基润滑脂,采用高速往复摩擦磨损试验机考察MoDTC,MoS2,ZnSiO4添加剂及其复配剂对复合锂基脂摩擦磨损性能的影响,用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)对钢球摩擦副磨斑形貌进行观察和分析。结果表明:在mPAO基础脂中分别加入5%MoDTC,2%MoS_2,4% ZnSiO_4,或1%MoS_2+2% ZnSiO_4时制备的复合锂基润滑脂具有良好的减摩抗磨性能。     

ZIF-8/ZDDP作为润滑脂添加剂的摩擦学性能研究

在锂基润滑脂中分别添加了ZIF-8、ZDDP以及ZIF-8与ZDDP复配剂(ZIF-8/ZDDP),采用SRV往复摩擦磨损试验机和四球摩擦磨损试验机研究了上述3种添加剂在钢/钢摩擦副下对锂基润滑脂摩擦磨损性能的影响。采用3D光学轮廓仪、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)和X射线能谱仪(EDS)分析了摩擦副磨损表面的形貌、化学状态和元素含量。结果表明,ZIF-8/ZDDP复配添加剂能够显著提高锂基润滑脂的抗磨性能和承载力。摩擦过程中,ZIF-8颗粒黏附在摩擦副表面形成物理保护膜,并与ZDDP生成的化学反应膜协同互补,表现出优良的复配增效性。     

食用废油制备凹凸棒脂及其摩擦学性能研究

以食用油废油作为基础油,以改性凹凸棒黏土作为稠化剂制备了废油基润滑脂,考察了该润滑脂的几种物理性能,并采用热重分析（TGA）仪测定了该润滑脂的热分解温度,采用SRV摩擦磨损试验机考察了所制备润滑脂的摩擦学性能,分别用3D轮廓扫描仪、扫描电子显微镜（SEM）和X 射线光电子能谱（XPS）仪对刚球磨斑进行了磨损体积测定、形貌观察和表面元素化学状态分析。结果表明,采用食用油废油所制备的润滑脂具有优良的摩擦学性能,摩擦表面形成的摩擦保护膜是其抗磨和减摩性能得以提高的根本原因。该润滑脂的成功制备为解决废油再利用提供了新的途径。