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.     

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.     

豆油脂肪酸修饰二氧化钛纳米微粒的摩擦学性能研究

采用表面修饰化学法制备了豆油脂肪酸修饰的二氧化钛纳米微粒,对所制备的纳米微粒通过红外光谱进行了结构表征。将二氧化钛纳米微粒作为润滑油添加剂,加入液体石蜡中,利用四球试验机考察其摩擦学性能。试验结果表明,有机基团修饰的二氧化钛纳米微粒具有优良的分散性,可提高液体石蜡的抗磨性和承载能力;加有表面修饰的二氧化钛纳米微粒的液体石蜡磨斑直径减少了39%,承载能力能够提高1倍以上。     

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。     

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Mn2+掺杂CuS纳米微粒的摩擦磨损性能

合成油酸修饰的CuS纳米微粒以及Mn2+掺杂CuS纳米微粒。TEM研究表明,制备的微粒粒径大约为10nm,具有良好的油分散性和稳定性。作为润滑油添加剂加入到液体石蜡中,考察2种纳米微粒的摩擦磨损性能,结果表明,油酸修饰的纳米微粒具有良好的抗磨性能和承载能力,含0.1%(质量分数)油酸修饰的Mn2+掺杂CuS纳米微粒的液体石蜡润滑时,可使磨斑直径降低30%,最大极压承载能力增加40%。通过SEM对摩擦表面的形貌观察,可知含Mn2+掺杂CuS纳米粒子的液体石蜡润滑时的磨痕较浅,明显优于含未掺杂的CuS纳米微粒的液体石蜡。     

表面修饰CuS纳米颗粒的合成及其摩擦学性能研究

在无水乙醇与蒸馏水混合溶剂中合成了油酸修饰的CuS纳米颗粒,根据表面修饰剂与产物CuS的摩尔比不同,分别制备出了油酸与CuS纳米颗粒的摩尔比为0.5∶1,1∶1,2∶1,3∶1的产物。在FALEX-6型四球试验机上考察了其作为润滑油添加剂在液体石蜡中的摩擦学性能,并用透射电子显微镜(TEM)对磨斑表面形貌进行分析。结果表明:在添加剂质量分数都为0.5%时,当油酸与CuS纳米颗粒的摩尔比为2∶1时,磨斑直径下降最大,抗磨效果达到最好;当油酸与CuS的摩尔比为1∶1,摩擦因数为最小值,减摩效果达到最好。     

MoS2的表面修饰与摩擦学性能研究

分别用油酸（OA）、司班-60（Span-60）、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）-二烷基二硫代磷酸吡啶盐（Py-DDP）对MoS2纳米微粒进行表面修饰,考察了修饰后微粒的形貌、在液体石蜡中的分散稳定性和润滑性能,并采用四球摩擦磨损机测试了其摩擦学性能。结果表明,选用不同修饰剂所得到的修饰MoS2纳米微粒的稳定性和摩擦学性能均有不同程度的提高,其中以CTAB—PyDDP修饰MoS2纳米微粒的分散稳定性更佳,摩擦学性能最好。     

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。     

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。     

含S、Mo有机化合物的减摩抗磨性能的研究

用四球机试验和Falex试验评价了所合成的含S、Mo有机化合物的减摩抗磨性能,结果表明:当添加0.3%~2.0%该化合物到46号汽轮机油中,可使基础油的磨痕直径大大降低.Falex试验表明:该有机钼化合物有优良的减摩效果.本文还讨论了负荷,温度对该化合物极压抗磨性能的影响.结果表明:在高负荷下该化合物的抗磨效果比在低负荷下更为显著;在高温下,含该化合物的油样的临界负荷比基础油的临界负荷大为提高.     

表面粗糙度对纳米润滑添加剂摩擦学性能影响的研究

摩擦学系统的复杂性及多变性增加了对材料在摩擦试验过程的预见性的难度，通过XP销盘摩擦磨损试验机分别考察了钢／钢摩擦副住不同润滑介质中不同的表面粗糙度对其摩擦系数和磨损量的影响。试验结果表明：表面粗糙度对摩擦副的摩擦学影响是复杂的，在特定的润滑条件下，不同的表面粗糙度表现出不同的摩擦学性能。     

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。     

纳微米硼酸盐添加剂与硫系添加剂复配的摩擦学性能研究

本文研究了纳微米硼酸盐添加剂（简称MB添加剂，下同）与SO复配体系的协同效应及其作用机理。结果表明：MB添加剂与SO复配体系的极压抗磨性具有协同效应。当WMB=0.40%时，极压抗磨性最好；摩擦改进剂ASBT对上述复配体系的抗磨性有较大改善。当WASBT－0．10－0．15％时，复配体系的抗磨性最好。在MB添加剂与SO复配体系油润滑条件下，摩擦表面生成了含元素C、S、B和N复杂摩擦化学反应膜；摩擦改进剂ASBT的加入，改变了摩擦化学反应膜的化学组成和摩擦表面形貌，提高了以应膜的承载能力和耐磨性。     

Preliminary Study of Nano- and Microscale TiO2 Additives on Tribological Behavior of Chemically Modified Rapeseed Oil

This study compared the tribological evaluation of chemically modified rapeseed oil as a potential biodegradable automotive lubricant with and without nano- and microscale titanium dioxide (TiO₂) particles, focusing on the influence of TiO₂ particles to improve the friction reduction and antiwear characteristics of chemically modified rapeseed oil. TiO₂ nano- and microscale particles of anatase phase and rutile phase were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and transmission electron microscopy (TEM). Further, the analysis of chemically modified rapeseed oil with and without TiO₂ additives was carried out to determine its tribological behavior using a pin-on-disc tribometer. The experimental results showed that the addition of TiO₂ nanoparticles exhibited good friction reduction and antiwear properties compared with the addition of microscale TiO₂ and without TiO₂ additives to chemically modified rapeseed oil. Nanoscale TiO₂ is suitable as an antiwear additive in chemically modified rapeseed oil.     

MoSi2/45#钢在油润滑状态下的摩擦学性能研究

在M - 2 0 0型磨损试验机上进行了金属间化合物MoSi2 / 4 5 # 钢的摩擦磨损试验 ,考察了载荷和润滑状态对MoSi2 材料摩擦磨损性能的影响 ,采用扫描电子显微镜 (SEM)和微探针观察了其磨损形貌 ,并分析了其磨损机理。结果表明 :油润滑明显改善了MoSi2 材料的摩擦学性能。MoSi2 材料的磨损机理在低载荷 (5 0～ 80N)下主要表现为疲劳磨损和磨粒磨损 ,高载荷 (12 0N以上 )下以氧化磨损为主。载荷为 15 0N时 ,MoSi2 材料具有较好的综合摩擦磨损性能 ,摩擦系数和磨损率分别为 0 1和 0 0 0 9g·km-1。     

润滑油中纳米硫化银分散体系的制备

用烷基膦酸酯和KI共同修饰硫化银粒子的方法在液体石蜡中制备了较为稳定的硫化银分散体系,用傅立叶红外、紫外-可见光谱、透射电镜等对纳米硫化银粒子进行了表征,并初步探讨了其稳定机理。结果表明,KI的加入大大加强了烷基膦酸酯对硫化银的修饰作用,烷基膦酸酯和KI共同修饰的硫化银粒子的分散性较好,粒子大小在20 nm以下,基本无团聚现象,有机相中纳米硫化银的稳定时间可达到6个月以上。     

表面未修饰及修饰纳米SiO2对锂基脂摩擦学性能的影响

利用四球摩擦磨损试验机考察了表面未修饰及修饰纳米SiO2作为添加剂对锂基脂摩擦学性能的影响;采用扫描电子显微镜观察了钢球磨损表面形貌,并采用X射线光电子能谱仪分析了钢球磨损表面典型元素的化学状态,以探讨2种纳米SiO2添加剂的减摩抗磨作用机理。结果表明,采用化学法和物理法制备的表面修饰及未修饰纳米SiO2作为添加剂均能通过形成复合边界润滑膜而改善锂基脂的减摩抗磨性能,其中采用物理法制备的未修饰纳米SiO2的减摩作用略优,而采用化学法制备的表面修饰纳米SiO2在高载荷下的抗磨作用较优。