固体添加剂、摩擦改进剂在锂基润滑脂中的应用研究

针对常用复合锂基润滑脂存在的润滑极压抗磨性不足等问题,研究不同固体添加剂、摩擦改进剂对复合锂基润滑脂极压抗磨减摩性能的影响。结果表明,固体添加剂对复合锂基润滑脂极压抗磨性能影响较大,其中PTFE和二硫化钼组成的复配剂可使润滑脂得到优异的极压和抗磨性能;摩擦改进剂Priolube 3986复酯和硬脂酸复配具有协同作用,可明显增强润滑脂的抗磨减摩性能;固体添加剂和摩擦改进剂对润滑脂的润滑作用可以优势互补,全面提升润滑脂综合性能。     

一种耐轴承腐蚀和磨损的复合锂基润滑脂的研制

研究不同类型极压抗磨剂、抗氧剂和防锈剂等对复合锂基润滑脂性能的影响,并复配一种多功能复合添加剂制备出复合锂基润滑脂。所研制复合锂基润滑脂的梯姆肯值为266 N、高温下氧化诱导期为761 min、滴点大于330℃,且通过了FE 8轴承磨损和EMCOR轴承腐蚀台架的检测。研究结果表明:所研制的复合锂基脂具有优异的极压抗磨、高温抗氧及耐轴承腐蚀和磨损等性能,应用效果良好。     

极压抗磨添加剂在复合锂基润滑脂中作用的研究

将3种极压抗磨添加剂(T304、T321和T404)分别加入到4种不同组分的复合锂基润滑脂中,考察其对润滑脂性能的影响。研究发现,加入不同的添加剂后润滑脂的油膜强度增加,锥入度增大,滴点降低;在添加同样剂量的情况下,T304和T321对复合锂基润滑脂的油膜强度影响较大;T321和T404对复合锂基润滑脂的锥入度影响较大;T304和T321对复合锂基润滑脂的滴点影响较大。并对其作用机制进行了分析,认为是由于极压抗磨添加剂分子中带负电性的双键和带正诱导效应及空间位阻效应的支链共同作用的结果。     

二硫化钨在高温锂基润滑脂中摩擦性能的研究

比较了二硫化钨作为高温固体润滑剂和二硫化钼在具体使用过程中的优缺点,研究了超细二硫化钨粉末(0．3～0．5μm)基本特性。以二硫化钨作为新型极压添加剂,制备出一种高滴点、抗高速、具有良好稳定性和优秀极压性的高温锂基润滑脂。试验结果表明,二硫化钨改善了锂基润滑脂的摩擦磨损性能,特别在高温条件下表现出良好的抗磨特性,并对其抗磨减摩机理作了初步的探讨。     

基础油复配复合锂基脂的制备及性能研究

为提高复合锂基脂的高温性能,以500SN矿物油和甲基苯基硅油为复合基础油,以12-羟基硬脂酸、癸二酸、一水氢氧化锂等为稠化剂原料制备复合锂基润滑脂,考察基础油含量、种类及复配比对润滑脂性能的影响。确定润滑脂的最佳配方,并对润滑脂进行热分析和扫描电镜测试和四球摩擦试验。结果表明:当基础油质量分数为86%时,所制备润滑脂综合性能更优;甲基苯基硅油所制备的润滑脂综合性能明显优于矿物油润滑脂;矿物油与甲基苯基硅油复配比例为4∶6时,所制备润滑脂具有较高的滴点;热分析、扫描电镜测试和四球摩擦试验均证明所制润滑脂高温性能良好、减摩抗磨性能优良。     

S-N型润滑添加剂的合成及其摩擦学性能研究

合成一种新型环境友好型、无灰、非磷极压抗磨剂——含羟基二烷基二硫代氨基甲酸衍生物(DDCSD)。采用红外光谱仪对其结构进行表征,利用热分析仪考察其热稳定性,使用四球试验机及SRV考察其在复合锂基润滑脂中的摩擦学性能,并用扫描电子显微镜及X射线光电子能谱分析摩擦表面形貌及表面化学成分。结果表明,DDCSD具有良好的热稳定性,能有效提高基础脂的抗磨、减摩及极压性能,可作为多功能润滑油脂添加剂ZDDP的替代品。这是由于DDCSD在摩擦过程中发生化学吸附及摩擦化学反应,在金属表面上形成了一层具有抗磨减摩性能的边界润滑膜,从而起到抗磨减摩的作用。     

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。     

石墨烯作为轧钢机轴承润滑脂添加剂的研究*

为改善轧钢机轴承用润滑脂的性能,采用不同质量分数的石墨烯对润滑脂进行了改性,测定各润滑脂样品的锥入度和滴点,使用四球摩擦试验机研究石墨烯对润滑脂摩擦学性能的影响,使用扫描电子显微镜、白光干涉仪和拉曼光谱仪等分析石墨烯在润滑脂中的减摩抗磨机制。结果表明:石墨烯作为添加剂能提高润滑脂的滴点和改善润滑脂的极压性能以及减摩抗磨性能。当石墨烯质量分数为0.2%时,对润滑脂极压性能的提升效果最好,表现为烧结负荷和综合磨损值最大,较基础脂分别提高了29.0%和24.0%;当石墨烯质量分数为0.3%时,对润滑脂减摩抗磨性能的提升效果最好,摩擦因数和磨斑直径较基础脂润滑时分别下降了22.4%和13.0%,磨损体积减少了43.0%,且最大无卡咬负荷提高了21.2%。石墨烯在摩擦过程中,吸附在摩擦表面,形成保护薄膜阻止了摩擦副材料的直接接触,减少了磨损,同时提高了润滑脂的承载能力。     

导电复合锂基润滑脂润滑的制备及性能研究

以聚α烯烃(PAO)为基础油,以复合锂皂为稠化剂,并添加抗氧、极压和导电添加剂,制备一种导电复合锂基润滑脂,用高速往复摩擦磨损试验机和表面电阻测定仪测定其润滑性能和导电性能,并与国外商用润滑脂和国产导电润滑脂进行比较。通过光学显微镜观察磨斑表面发现,自制的复合锂基脂润滑的表面光滑平整,其润滑性能优于其他2种润滑脂;体积电阻测量结果表明,复合锂基脂的体积电阻率要远远小于国外商用润滑脂和国产导电脂,说明其导电性也要优于其他2种润滑脂。研究表明,选用的有机导电介质不但降低了体积电阻,而且形成的摩擦保护膜也提高了其润滑性能。     

二氧化硅在锂基脂中的摩擦学性能研究

通过四球试验考察不同粒径和不同含量二氧化硅作为锂基脂添加剂的摩擦学性能,并研究表面改性对二氧化硅摩擦学性能的影响。利用光学显微镜和EDX分析磨斑表面形貌及元素组成,探讨二氧化硅的润滑作用机制。结果表明:在一定工况条件下,二氧化硅能够提高锂基脂的减摩抗磨性能和极压性能;表面改性能提高二氧化硅的分散性能,但对其摩擦学性能影响不大;EDX能谱分析表明,二氧化硅和摩擦表面发生作用生成了具有良好摩擦学性能的表面润滑层。     

二氧化硅在锂基脂中的摩擦学性能

通过四球试验考察不同粒径和不同含量二氧化硅作为锂基脂添加剂的摩擦学性能,并研究表面改性对二氧化硅摩擦学性能的影响。利用光学显微镜和EDX分析磨斑表面形貌及元素组成,探讨二氧化硅的润滑作用机制。结果表明:在一定工况条件下,二氧化硅能够提高锂基脂的减摩抗磨性能和极压性能;表面改性能提高二氧化硅的分散性能,但对其摩擦学性能影响不大;EDX能谱分析表明,二氧化硅和摩擦表面发生作用生成了具有良好摩擦学性能的表面润滑层。     

油胺修饰镍纳米粒子在锂基脂中的摩擦学性能*

为提高镍纳米粒子作为润滑脂添加剂的减摩和抗磨能力,采用油胺对其进行修饰以减少团聚,通过SEM、FT-IR和XRD对OA-Ni的微观形态和结构进行了表征,利用四球摩擦试验机和TE77往复摩擦试验机考察表面修饰的镍纳米粒子(OA-Ni)对锂基润滑脂摩擦学性能的影响,并探讨其在润滑脂中的减摩抗磨机制。结果表明:制备的油胺修饰镍纳米粒子呈不规则的圆片状,粒径约为100 nm,在润滑脂中有良好的分散性;经油胺表面改性的镍纳米粒子能有效改善锂基脂的摩擦学性能,抗磨和减摩性能分别提升了36.6%和15%。磨损表面分析结果表明,在摩擦过程中油胺修饰的镍纳米粒子在摩擦表面形成了主要成分为Fe2O3、 Fe3O4、NiO、Ni2O3等金属氧化物的摩擦化学膜,提高了锂基脂的摩擦学性能。     

含超细SiO_2/MoS_2粉锂基润滑脂摩擦学性能研究

采用四球摩擦磨损试验机研究了纳米SiO_2及超细MoS_2的粒径、添加量和载荷对2~#锂基脂摩擦学性能的影响,并研究了2种超细粉复配比例和载荷对2~#锂基脂摩擦学性能的影响。结果表明:单一纳米SiO_2和超细MoS_2的加入均能明显减小润滑脂的摩擦因数和钢球磨斑直径,纳米SiO_2和超细MoS_2的复配有助于进一步改善含超细粉锂基脂的摩擦学性能。当纳米SiO_2与MoS_2质量比为2∶8,总加入质量分数为2.0%时,润滑脂的摩擦因数和钢球磨斑直径较基础脂分别减小了77.1%和46.42%。利用SEM和EDS分析磨斑表面形貌及元素组成,初步探讨了含超细复合粉润滑脂的抗磨减摩机理。SEM和EDS分析表明:纳米SiO_2在摩擦过程中主要作用是填补磨痕沟壑,而超细MoS_2除填补沟壑外还对摩擦副表面有抛光研磨和形成减摩膜的作用,2种超细粉的协同使润滑脂具有自修复和抗磨、减摩作用。     

纳米蛇纹石粉末与柴油机油抗磨减摩剂协同润滑性能研究*

为提升高强化柴油机润滑油的润滑性能,将纳米蛇纹石粉末与极压抗磨剂ZDDP和有机钼减摩剂MoDTC相互复配,采用环块式摩擦试验机研究不同添加剂之间的协同润滑性能,分析摩擦因数、磨损量以及摩擦产物组成等受添加剂组成的影响规律。结果表明:蛇纹石粉末与MoDTC和ZDDP复配能够降低润滑油的摩擦因数与磨损量,并减少摩擦表面划痕;蛇纹石粉末在摩擦副表面形成摩擦自修复涂层,提高摩擦表面硬度和抗磨性能;蛇纹石粉末与MoDTC和ZDDP复配时,蛇纹石粉末促进了MoS_2在摩擦表面的生成,进一步降低了摩擦因数,表明蛇纹石粉末与MoDTC和ZDDP起到协同减摩的作用。     

高温环状磷酸酯润滑添加剂的制备及其摩擦学性能研究

制备一种新型高温无灰环状磷酸酯(CP)润滑脂添加剂,采用红外光谱和热分析仪对其分子结构及热稳定性进行表征。利用SRV-IV摩擦磨损实验机考察该添加剂高温下在锂基润滑脂中的摩擦学性能。采用扫描电子显微镜(SEM)观察试验后试样的磨损表面形貌,采用X射线光电子能谱仪(XPS)对磨痕表面元素进行分析。试验结果表明,无灰环状磷酸酯能大幅度提高基础脂高温下的减摩抗磨性能,并在一定程度上可提高基础脂的极压性能。CP通过在摩擦副表面发生化学吸附和摩擦化学反应,生成由Fe(OH)O,FexOy,FePO4组成的边界润滑膜,从而表现出极好的抗磨减摩性能。     

含纳米铋粉锂基润滑脂抗磨减摩性能研究

采用四球式摩擦磨损试验机,研究了铋粉的平均粒径、加入方式和加入量对锂基润滑脂的摩擦系数和磨斑直径的影响规律,并研究了含纳米铋粉锂基润滑脂在不同载荷下的摩擦学性能.结果表明,铋粉粒径越小,润滑脂的摩擦学性能越好,合适的铋粉平均粒径为45 nm;采用直接加入2%的纳米铋粉时,润滑脂具有良好的抗磨减摩性能;含纳米铋粉锂基润滑脂在较高载荷下具有更好的抗磨减摩性能.     

纳微米硼酸盐添加剂与含磷添加剂的摩擦化学机理

利用四球试验机考察了纳微米硼酸盐添加剂与含磷抗磨添加剂复配体系的摩擦学性能，以及摩擦改进剂对其摩擦学性能的影响，分析研究了摩擦表面膜的组成和化学状态，结果表明：纳微米硼酸盐添加剂和磷型添加剂复配体系产生对抗效应；而摩擦改进剂可以使其复配体系的抗磨减摩性能产生协同效应，其主要原因是摩擦改进剂可以明显地减缓元素P和Fe的反应速度，从而大大降低腐蚀（氧化）磨损，四球磨斑表面变得明显光滑，元素P、N的含量增高。     

旋转通道径角挤压工艺制备UFG铝合金润滑条件研究

为研究一种适合旋转通道径角挤压工艺制备铝合金块体超细晶材料的润滑剂,将不同质量分数的石墨和二硫化钼固体润滑剂添加到锂基抗极压润滑脂中,以模具材料H13钢和铝合金2024、7075为对磨材料,在往复运动实验平台上进行中高接触应力面面接触摩擦实验,研究不同润滑脂的减摩抗磨性能。结果表明:在抗极压润滑脂中增加固体润滑剂能提高大塑性变形过程中的减摩抗磨能力,改善摩擦磨损形式,其中未加入润滑剂时主要以咬合黏着磨损、磨粒磨损为主,加入固体润滑剂后以轻微黏着磨损为主;与二硫化钼相比,石墨的六边形层状结构能够起到更好的支撑作用,在铝合金挤压成形过程中表现出更优异的减摩抗磨性能;石墨固体润滑剂的添加量与对磨材料的摩擦磨损机制有关,其适宜的添加量为10%～20%,其中材质较软的铝合金2024与H13对磨时以黏着磨损为主,需要添加更多的石墨去填补黏着磨损形成的犁沟,而铝合金7075与H13对磨时以边界摩擦为主,石墨添加量相对较少。     

金属氧化物在润滑脂中的极压抗磨性能研究

采用四球机考察了氧化铋、氧化铜、氧化铅以及二氧化锡等金属氧化物在锂基润滑脂中的极压抗磨性能.结果表明,4种金属氧化物对润滑脂的抗磨性能有着不同的影响,氧化铜、氧化铅有利于提高润滑脂的抗磨性能,尤其2% CuO具有良好的抗磨性能,氧化铋和二氧化锡对润滑脂的抗磨性能没有明显改善;4种氧化物在润滑脂中都有良好的极压性能,其中氧化铋和氧化铅表现得更加突出.因此,4种氧化物作为固体润滑剂,能够改善润滑脂的摩擦学性能.     

含纳米CuO锂基润滑脂摩擦学性能研究

为改善锂基润滑脂摩擦学性能,制备不同添加量纳米CuO改性的锂基润滑脂。采用3H-2000PS2比表面及微孔分析仪对纳米CuO粒子进行表征,采用四球摩擦磨损试验机分析纳米CuO添加量对锂基润滑脂摩擦学性能的影响,采用扫描电镜(SEM)和三维形貌分析仪分析试验后钢球磨痕形貌。结果表明:纳米CuO质量分数为0.60%时锂基润滑脂具有最佳的抗磨减摩效果,摩擦因数和磨斑直径较基础脂分别降低24%和12%;一定添加量下,纳米CuO对磨损表面具有修复作用,含质量分数0.60%纳米氧化铜的润滑脂润滑时,磨损表面具有较低的表面粗糙度和较少的犁沟,表现出最佳的抗磨性能。