纳米粒子作为润滑添加剂的摩擦学特性

作为润滑添加剂,纳米粒子具有独特的物理化学特性和优良的摩擦学性能。纳米添加剂可以提高基础油的润滑性能,减摩抗磨性能。综述了纳米粒子润滑添加剂的摩擦学特性和润滑机理。目前关于纳米粒子减摩抗磨机理比较一致的观点是纳米粒子在摩擦表面较易吸附且形成润滑保护膜。     

黑云母/氯化镧复合粉体的摩擦性能

以黑云母粗矿和氯化镧为原料,通过行星式球磨机制备氯化镧/黑云母复合粉体润滑添加剂,在500SN基础油中添加1%(质量分数)的氯化镧/黑云母复合粉体润滑添加剂制成新型润滑油,并在SFT-2M销盘式摩擦磨损试验机上对轴承钢试件的摩擦副进行基础油与新型润滑油的对比试验及其摩擦学性能评价。结果表明:新型润滑油具有更好的减摩耐磨性,其摩擦因数较基础油降低约20%,磨损后的试件表面光滑,复合润滑添加剂在摩擦副间发生复杂的物理化学反应,在表面形成了非均匀覆盖的摩擦表面膜。     

不同结构层状硅酸盐矿物作为润滑油添加剂的摩擦学性能

采用UMT-3型往复磨损试验机考察了海泡石、凹凸棒石、蛇纹石3种不同结构天然层状硅酸盐矿物粉体作为润滑油添加剂的摩擦学性能。借助扫描电子显微镜、能量色散谱仪及X射线光电子能谱仪等对磨损表面进行了形貌和成分分析,探讨了硅酸盐结构与其摩擦学性能及减摩润滑机制之间的关系。结果表明:3种硅酸盐粉体作为润滑油添加剂均具有较好的摩擦学性能,与基础油润滑下相比,可降低平均摩擦因数2.4%～25.5%,减少磨损体积37.4%～56.2%;含硅酸盐油样作用下的摩擦表面由于生成了由铁的氧化物、氧化硅和石墨等摩擦反应产物构成的复合摩擦反应膜,导致其具有良好的减摩润滑性能;相对蛇纹石而言,凹凸棒石和海泡石由于具有纤维状的形貌特征,同时独特的TOT型晶体结构使其更易在摩擦过程中形成高含量氧化物和石墨,从而在高载荷条件下具有更优异的摩擦学性能。     

正十二烷硫基硼酸钡摩擦学性能研究

合成了一种油溶性化合物正十二烷硫基硼酸钡(Ba-SB),并将其作为润滑油添加剂,采用四球摩擦磨损试验机评价了其摩擦学性能。结果表明:该添加剂具有较好的油溶性能和热稳定性能。十二烷硫基硼酸钡使HVI500基础油的抗磨性能明显改善,承载能力得到明显提高,摩擦系数明显降低,采用扫描电镜对钢球磨斑表面形貌进行分析,加了该添加剂的钢球磨斑表面平整、光滑,犁沟浅且钢球磨斑表面有沉积物,从EDS谱图上可以看出摩擦副表面含有B、N、Cr、Fe、S元素。从XPS分析添加剂在摩擦过程中发生了摩擦化学降解反应,并在摩擦副表面生成了BaO,B2O3和FeB的个物质抗磨减摩膜,从而改善了其摩擦磨损性能。     

无硫磷三嗪杂环衍生物水基润滑添加剂的制备及其摩擦性能

以三聚氯氰和二乙醇胺为原料合成出一种含氮、但不含硫磷的三嗪杂环衍生物2,4-二(N,N-二羟乙氨基)-6-羟基-均三嗪(CDDA)水基润滑添加剂,以CDDA为原料制得一种添加剂2,4-二吗啉基-6-羟基-均三嗪(CMDA),并采用FTIR、元素分析以及电喷雾电离质谱(ESI-MS)对其结构进行了表征。考察了CDDA和CMDA的热稳定性及溶解性;采用四球摩擦磨损试验研究了CDDA和CMDA用作水基润滑添加剂的减摩、抗磨以及极压性能;并采用SEM和EDS观察和分析了摩擦表面的形貌特征及元素。研究结果表明,合成的产物为目标产物CDDA和CMDA。在相同的实验条件下,CMDA的分解温度范围是278.26~460.15℃,CDDA的分解温度范围是110.46~457.58℃,CMDA的热稳定性优于CDDA;在不同载荷、添加比例等条件下CMDA的摩擦学性能优于CDDA。CMDA优异的摩擦学性能得益于含有更多的杂环结构,在摩擦过程中,添加剂与摩擦副表面发生化学反应,生成了含氮杂环的复合边界润滑膜,起到极压、抗磨的作用。     

凹凸棒石粉体作为润滑油添加剂的摩擦学性能

采用摩擦磨损试验机研究了凹凸棒石粉体作为润滑油添加剂对钢-钢摩擦副的减摩抗磨性能,采用扫描电子显微镜和能量色散谱仪分析了磨损表面的微观形貌及元素组成,采用三维轮廓测量仪测量了磨痕宽度和体积,探讨了凹凸棒石粉体的减摩抗磨机理.结果表明:在润滑油中添加0.5％(质量分数)以上的凹凸棒石粉体时,能显著降低钢-钢摩擦副的摩擦系数.添加量为1.0％时具有最佳的减摩抗磨性.通过摩擦物理和摩擦化学作用,凹凸棒石粉体在磨损表面形成光滑平整的修复层,从而提高摩擦副的摩擦学性能.     

表面修饰纳米铜颗粒添加剂的摩擦学性能

采用液相还原两步法制备了表面修饰的铜纳米颗粒,采用美国产UMT-3摩擦试验机进行四球长时抗磨实验,考察了其作为150N基础油添加剂的抗磨减摩性能及对钢球磨损表面的修复作用,用SEM和EDS分析了磨损表面的形貌和元素组成.结果表明,经过表面修饰的纳米铜颗粒作为添加剂能显著改善150N基础油的抗磨减摩性能.含4%纳米铜颗粒...     

蛇纹石微粉对球墨铸铁摩擦副的减摩抗磨作用机理

采用MM-200摩擦磨损试验机评价了蛇纹石微粉作为润滑油添加剂对球墨铸铁的减摩抗磨作用.借助扫描电子显微镜、X射线能谱仪、纳米压痕仪、X射线光电子能谱仪等对磨损表面进行了分析,并探讨了其减摩抗磨机理.结果表明:蛇纹石微粉能显著提高球墨铸铁摩擦副的摩擦学性能.当添加量为0.5%(质量分数)时,能使摩擦系数较基础油降低51.5%,磨损量减少29.6%.磨损表面元素主要由Mg,Si,Fe,O,C组成,磨损表面光滑平整且具有较高的纳米力学性能.分析认为:由于蛇纹石微粉呈层片状结构,且表面存在大量的不饱和键而具有很高的化学活性,在摩擦力作用下趋向与摩擦表面发生物理、化学作用,形成铁镁的氧化物、水合氧化物、硅酸盐,铁的碳化物及石墨化碳等物相,可强化摩擦副表面,增强其自润滑能力,提高其减摩抗磨性能.     

有机多硫极压抗磨剂的制备及性能研究

合成了一种有机多硫化物,采用FTIR红外光谱仪、PE元素分析仪等仪器对产物的分子结构进行了定性分析,谱图显示产物是一种含有S—S键的有机多硫化物。利用四球摩擦实验对制备的有机多硫化物在基础油中的摩擦性能进行了考察,实验表明所制备的有机多硫化物具有优异的极压抗磨性能,在w(添加剂)≥1.0%和负荷490N条件下能够显著改善基础油的润滑性能。铜片腐蚀实验和磨斑表面形貌的微观分析也证实了制备的有机多硫化物具有良好的抗腐蚀性能和抗磨减摩性能。     

纳米铟润滑油添加剂的摩擦学性能研究

将KH550偶联剂修饰的纳米铟按不同质量分数加入150 N基础油中,在四球摩擦实验机上考察了改性纳米铟作为润滑油添加剂的摩擦学性能,并通过SEM检测结果分析摩擦磨损机制。实验结果表明:当其添加量约为0.8%左右时改性纳米铟具有良好的减摩抗磨性能。     

润滑剂极压抗磨添加剂发展概述

简要地概括了润滑极压抗磨添加剂的发展现状和研究动态，对各种极压抗磨添加剂进行了比较和总结。并特别指出：含硼化合物和稀土化合物作为润滑极压抗磨添加剂在摩擦学领域具有很好的应用前景，同时纳米摩擦学是目前和今后摩擦化学研究最活跃的领域之一。     

石墨烯的功能化修饰及作为润滑添加剂的应用研究进展

石墨烯优异的导热性能和减摩抗磨性能以及化学惰性,使其非常适合作为高性能、环保的润滑添加剂。石墨烯已成为潜在的高性能纳米润滑材料,但石墨烯难以稳定分散于水和润滑油中的特性,使其应用受限,因此必须对石墨烯进行可控功能化修饰。本文回顾了石墨烯功能化修饰的最新研究进展,主要包括共价键和非共价键功能化修饰。重点介绍了石墨烯作为油基润滑添加剂和水基润滑添加剂的减摩抗磨性能,及其润滑作用机理。同时指出了石墨烯的可控功能化修饰、石墨烯负载纳米粒子功能化以及其摩擦化学反应润滑机理等领域的研究值得关注。     

二硫化钨润滑添加剂摩擦学性能研究现状

二硫化钨是一种新型的固体润滑添加剂,二硫化钨在润滑脂和润滑油中均表现出了良好的抗磨减摩性能。本文概述了二硫化钨在润滑脂和润滑油中的摩擦学性能研究现状。     

减摩抗磨类新型润滑油添加剂的研究进展

减摩抗磨类润滑油添加剂能提高基础润滑油的摩擦学性能使其在润滑领域具有广阔的应用前景,但是商用润滑油添加剂大多含有P、S等有害元素,因此,寻找更加环保、经济的润滑油添加剂具有重要意义。本文根据润滑油添加剂结构种类和润滑机理的不同,以及国内外各种润滑油添加剂在润滑方面的相关成果,综述了近年来纳米颗粒(纳米单质及其复合颗粒、纳米氧化物、纳米硫化物、纳米氮化物)、含氮杂环化合物及其衍生物、硼酸酯及其衍生物、离子液体等添加剂的合成方法以及在减摩抗磨方面的应用,并对其发展状况和减摩抗磨机理进行了探究。指出了其润滑机理主要为吸附膜机理、摩擦反应膜机理和滚珠机理。最后对其存在的问题进行分析,提出了当前润滑领域研究的热点和方向依然是复合添加剂的制备和机理探究。     

新型六元环含氮硼酸酯极压抗磨剂的合成及摩擦性能研究

有机硼酸酯作为一种新型多功能润滑油添加剂,具有优良的减摩抗磨性能,但和所有的酯类一样,普通硼酸酯非常容易水解,从而使润滑油的减摩、抗磨性能下降。笔者以在硼酸酯分子中引入配位键从而降低硼的缺电子性为出发点,合成出一种水解稳定性高、抗磨减摩性好的六元环亚胺型含氮硼酸酯,经测试水解时间为17 d。并用四球试验机考察了它的润滑性能,在液体石蜡基础油中,质量分数为3%时极压抗磨效果最好,磨斑直径减小16.67%,同时PB值提高22.86%,PD值提高26.94%。     

二硫化钼润滑添加剂摩擦学性能研究现状

二硫化钼是具有良好润滑性能的六方晶层状物质。概述了二硫化钼作为润滑添加剂的摩擦学性能。二硫化钼在润滑油及其它润滑介质中均表现出良好的抗磨减摩性能。     

硬脂酰苯并三氮唑的合成及其润滑性能研究

采用二环己基碳二亚胺缩合法由硬脂酸和苯并三氮唑合成了硬脂酰笨并三氮唑,产率85%,并通过FTIR证实获得了目标产物.采用四球实验机评价了硬脂酰苯并三氮唑作为润滑添加剂的抗磨减摩性能.结果表明,所合成的硬脂酰苯并三氮唑具有较高的稳定性和很高的抗极压性能,可以明显改善基础油的抗磨减摩性能.     

石墨烯添加剂润滑性能的研究进展

综述了石墨烯在润滑添加剂中常用的分散方法,对比了石墨烯类添加剂分别在油基润滑、水基润滑、离子基润滑和复合材料润滑4种润滑状态下的润滑性能,揭示了在摩擦过程中石墨烯类润滑剂的减磨抗磨机理,以及与其他纳米粒子的协同作用机理,并对目前石墨烯作为添加剂方面存在的问题和研究方向进行了展望.     

石墨烯添加剂润滑性能的研究进展

综述了石墨烯在润滑添加剂中常用的分散方法,对比了石墨烯类添加剂分别在油基润滑、水基润滑、离子基润滑和复合材料润滑4种润滑状态下的润滑性能,揭示了在摩擦过程中石墨烯类润滑剂的减磨抗磨机理,以及与其他纳米粒子的协同作用机理,并对目前石墨烯作为添加剂方面存在的问题和研究方向进行了展望。     

无硫磷三嗪杂环衍生物润滑油添加剂的制备及摩擦性能

以三聚氯氰和吗啉、苯酚为原料合成了两种无硫磷的三嗪含氮杂环衍生物2,4,6-三吗啉基-均三嗪（CMMM）和2,4,6-三苯酚基-均三嗪（CPPP）润滑油添加剂,并采用FT-IR和元素分析对其结构进行了表征。考察了CPPP和CMMM的热稳定性和油溶性。采用四球摩擦磨损试验机研究了CMMM和CPPP在菜籽油中的极压、抗磨及减摩性能;并测试了CMMM和CPPP分别与T202进行复配后的摩擦学性能。采用SEM和EDS观察摩擦表面的形貌特征和元素。结果表明,合成了目标产物CMMM和CPPP;CMMM和CPPP在菜籽油中具有良好的溶解性;在相同实验条件下,CMMM和CPPP的分解温度范围分别为270.16~347.58℃和285.26~478.45℃。两者具有良好的热稳定性,且CPPP的热稳定性优于CMMM;在不同的载荷、添加比例等条件下,CPPP的摩擦学性能优于CMMM。CPPP优异的摩擦学性能得益于分子中含的苯酚环比吗啉环更加紧密,在摩擦过程中,添加剂与摩擦副表面发生化学反应,生成了含氮的复合边界润滑膜,起到减摩抗磨的作用。复配性能测试发现,在不同的载荷、添加比例等条件下,CMMM与T202的最佳复配比为5:5,CPPP与T202的最佳复配比为3:7。