十二烷氧基改性硼酸铜的合成及抗磨减摩性能研究

合成了一种新型的油溶性含硼润滑油添加剂———十二烷氧基硼酸铜。采用四球和环-块摩擦磨损试验机评价了其摩擦学性能。结果表明,在HVI500中性矿物油中加入十二烷氧基硼酸铜以后,其承载能力明显提高,磨斑直径和摩擦因数均显著降低。从磨斑表面XPS分析结果可以推断,添加剂在摩擦过程中发生了摩擦化学降解反应,生成的产物Cu2O和B2O3沉积在摩擦表面而起润滑作用,从而改善抗磨减摩性能。     

聚合十六烷氧基硼酸钾的合成及作为润滑油抗磨减摩添加剂的摩擦学性能

本文合成了一种含硼及钾的油溶性化合物-聚合十六烷氧基硼酸钾并将其用作润滑油抗磨减摩添加剂,用四球及环块摩擦试验机研究了它的摩擦学性能.结果发现:500SN基础油的抗磨性能得到明显改善,其承载能力明显提高,摩擦系数明显降低,有—最佳添加剂含量,超过此量,油品的承载能力不升反降.将磨斑分别在石油醚及蒸馏水中用超声波清洗后用扫描电子显微镜表征,结果发现磨斑表面存在有含硼沉积物.聚合十六烷氧基硼酸钾在表面发生了摩擦化学反应,如分解、缩合等,这些反应产物形成了一层具有抗磨减摩性能的膜.     

N-酰基谷氨酸在矿物油中的摩擦学性能研究

分别在油酸和月桂酸分子中引入氮,合成了2种新型的含氮润滑油添加剂——N-油酰基谷氨酸和N-月桂酰基谷氨酸。利用四球摩擦磨损试验机考察了2种添加剂作为HVI350矿物基础油极压抗磨添加剂时的摩擦学性能,通过测定不同条件下的最大无卡咬负荷和磨斑直径及摩擦因数,分析和研究了载荷、摩擦时间、添加剂含量对矿物油最大无卡咬负荷和磨斑直径及摩擦因数的影响。试验结果表明:2种添加剂均可以明显提高基础油的承载能力和抗磨减摩性能,添加剂N-油酰基谷氨酸在矿物油中的承载能力明显优于N-月桂酰基谷氨酸,而N-月桂酰基谷氨酸对提高矿物基础油抗磨减摩性能的效果好于添加剂N-油酰基谷氨酸。试验还表明添加剂的含量并非越高越好,否则磨斑直径将增大。     

含氮杂环硼酸酯的合成及其摩擦学性能

通过分子设计,合成了含氮杂环硼酸酯,利用红外光谱确定了目标产物的分子结构.通过四球摩擦磨损试验机考察了含氮杂环硼酸酯作为润滑油添加剂在液体石蜡中的摩擦学性能,并采用场发射扫描电子显微镜观察分析了钢球磨斑表面形貌.结果表明:含氮杂环硼酸酯在液体石蜡中的添加量为1.0 % 时,最大无卡咬负荷为744.8 N,较纯液体石蜡增加了90.0 %,摩擦因数和磨斑直径分别为0.035和0.39 mm,分别降低了60.2 %和40.0 % .含氮杂环硼酸酯作为液体石蜡的减摩抗磨添加剂改善了摩擦副表面的擦伤程度,减轻了钢球表面磨损.     

含硫氮硼酸酯在菜子油中的摩擦学性能研究

合成了一种新型含硫氮硼酸酯润滑油添加剂，利用四球摩擦磨损试验机考察了其在菜子油中的摩擦学性能，并用x射线光电子能谱仪分析了磨斑表面的元素化学状态。结果表明：含硫氮硼酸酯可显著改善菜子油的减摩抗磨性能和承载能力；含上述添加剂的菜子油在摩擦过程中发生了摩擦化学反应，生成了含菜子油甘油酯、有机硫化物、硫酸亚铁、三氧化二硼等组成的边界润滑膜，从而改善了菜子油的摩擦学性能。     

蒙脱石和坡缕石纳米润滑油添加剂的摩擦学性能

将KH550偶联剂修饰的纳米蒙脱石和纳米坡缕石,分别按质量比3%添加到150N基础油中制备2种纳米润滑油分散体系,用激光粒度分析仪、TEM、IR表征纳米添加剂的分散稳定性,在MMU-10G摩擦磨损试验机上测试2种纳米润滑油对45#钢的减摩抗磨性能,用SEM和EDX等分析摩擦试样表面成分与形貌的变化及影响摩擦学性能的机制。结果表明:纳米蒙脱石平均粒径较小,在150N基础油中分散更稳定;2种纳米润滑油相比纯基础油润滑时的平均摩擦因数和磨损量均明显下降,其中纳米蒙脱石润滑油的抗磨减摩性能最好;2种纳米润滑油润滑时摩擦试样表面分别生成了含蒙脱石和坡缕石特征元素的自修复膜层,其中蒙脱石特征元素含量相对较高,说明纳米蒙脱石摩擦学性能更好。     

电镀废液回收纳米铜粉作为润滑添加剂的摩擦学性能研究

以化学还原法从电镀铜废液中回收的纳米铜粉为固体润滑油添加剂,在四球式摩擦磨损试验机上研究纳米铜粉的加入量对润滑油摩擦学性能的影响。采用SEM、EDAX等分析磨斑表面,初步探讨纳米铜粉抗磨减摩机制。结果表明:纳米铜粉的添加显著提高基础油的抗磨减摩性能,当纳米铜粉加入量为0.3%(质量分数)时,其摩擦因数和磨斑直径分别比基础油减小33.4%和19%。含纳米铜粉润滑油在高载荷下具有更好的抗磨减摩性能。纳米铜粉在摩擦过程中抗磨减摩机制主要为填充作用和沉积自修复膜作用机制。     

油酸修饰纳米氟化镧的摩擦学性能

以油酸为修饰剂制备表面改性的氟化镧纳米粒子,在环块式摩擦磨损试验机上考察氟化镧纳米粒子在150N基础油中的摩擦学性能,借助透射电镜(TEM)、金相显微镜及X射线衍射仪(XRD),分别对磨损试样的表面形貌和元素成分进行观察和分析,探讨表面修饰氟化镧纳米添加剂的抗磨减摩机制.结果表明:油酸修饰的氟化镧纳米粒子在150N基础油中减摩抗磨效果明显,与纯基础油润滑相比,在250 N压力和450 r/min转速条件下,质量分数2％的氟化镧纳米粒子在稳定磨损阶段可使45#钢试样摩擦因数降低40％,总失重降低43.75％.EDX分析表明,氟化镧纳米粒子在摩擦过程中在磨损表面生成了自修复膜.     

化学结构对二烷基二硫代氨基甲酸镧摩擦学性能的影响

为研究新型油溶性稀土极压抗磨添加剂二烷基二硫代氨基甲酸镧(LaDTCs)的结构与性能关系,合成了9种含不同碳原子数的伯、仲烷基LaDTCs.利用四球试验机考察了其在500SN基础油中的摩擦磨损性能和极压性能,并探讨了烷基碳链的长短和伯、仲烷基结构对LaDTCs性能的影响.结果表明,含2～8碳烷基的LaDTCs均具有较好的抗磨减摩性能和极压性能.随着碳原子数的增加,LaDTCs的摩擦学性能明显提高,其中伯烷基LaDTCs的抗磨减摩性能优于仲烷基LaDTCs;含仲烷基的LaDTCs极压性能优于含伯烷基的LaDTCs.     

环己氧基硼酸铜抗磨减摩添加剂的研究

合成了环己氧基硼酸铜,在四球试验机和环-块试验机上评价了其摩擦磨损性能;利用X-射线光电子能谱仪(XPS)分析了磨斑表面主要元素的组成和价态.结果表明,环己氧基硼酸铜具有良好的减摩抗磨性能,其作用机理是添加剂在摩擦过程中发生了摩擦降解反应,生成了Cu2O和B2O3等反应产物沉积在摩擦表面,从而起减摩抗磨作用.     

油溶性异辛氧基硼酸锌在菜子油中的摩擦学性能研究

合成了含硼及锌润滑油添加剂——异辛氧基硼酸锌(ZnOB)。采用四球摩擦磨损试验机评价了其摩擦学性能。结果表明:在菜子油(RO)中加入异辛氧基硼酸锌以后,其承载能力明显提高,磨斑直径和摩擦因数均明显降低。从磨斑表面XPS分析结果可以推断,添加剂在摩擦过程中发生了摩擦化学降解反应,生成的产物ZnO和B2O3沉积在摩擦表面而起到润滑作用,从而改善抗磨减摩性能。     

自制二硫化钼微球在500SN中的摩擦磨损性能研究

将自制的表面修饰的二硫化钼微球（MS-MoS2）和商业级胶体二硫化钼（CC-MoS2）分别添加到基础油500SN中,用四球摩擦磨损机和SRV微动摩擦磨损试验机对比研究了不同润滑体系的极压性能和抗磨减摩性能。结果表明：萃取剂Cyanex 301对MoS2具有良好的表面修饰作用;添加MoS2能够有效改善基础油的极压性能和抗磨减摩性能;在试验力为400N,最佳添加量分别为0．10％和0．25％（质量分数）时,500SN＋MS．MoS2和500SN＋CC-MoS2相对500SN的摩擦因数分别降低了17．2％和12．3％,磨损体积分别降低了44．8％和17．2％。     

Tribological properties of fluorine-containing additives of silicone oil

An oil soluble fluorine-containing octadecylamine salt of decapentylfluorooctanoic acid was synthesized and characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), ¹H-nuclear magnetic resonance (¹H NMR) and ¹⁹F NMR. The thermal stability of octadecylamine salt of decapentylfluorooctanoic acid was measured by a thermogravimetric (TG) analysis. The anti-wear and friction-reducing properties of the amine salt as a silicone-based lubricating oil additive were evaluated using a four-ball tribotester. The results indicated that both the wear resistance and the load-carrying capacity of a silicone-based lubricating oil 4609 shock absorption liquid were improved and the friction coefficient was decreased by the additive. The wear scar, after being cleaned using an ultrasonic bath in petroleum ether, was characterized with scanning electron microscopy (SEM) and X-ray photoelectron spectrometry (XPS). It was found that the boundary film on the worn surface was composed of fluorine-containing organic film and iron fluoride such as FeF₂, which provided the oil with improved anti-wear and friction-reducing properties.     

一种含硼润滑油添加剂的制备及摩擦学性能研究

利用气流粉碎和长时球磨相结合的方法，制备了一种稳定分散的含硼润滑油添加剂，并利用环块摩擦磨损试验机和四球试验机考察了其摩擦学性能，并对其减摩抗磨机理进行了分析。实验结果表明，该种润滑油添加剂可使润滑油的摩擦因数和摩擦副的磨损量大幅度下降，表现出优良的减摩抗磨性能。     

二维层状Ni/β-Ni(OH)2纳米复合材料的制备及其摩擦学性能研究

采用水热反应制备出β-Ni(OH)2,然后通过水热还原得到Ni/β-Ni(OH)2纳米复合粉体材料,采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的相结构、成分及形貌进行表征分析。采用四球摩擦磨损试验机评价制备的Ni/β-Ni(OH)2作为润滑油添加剂的摩擦学性能,基础油为PAO6。摩擦试验后,采用SEM分析典型试验钢球磨斑的表面形貌,利用能谱仪(EDS)研究磨斑表面化学元素的组成,探讨Ni/β-Ni(OH)2纳米复合润滑添加剂的减摩抗磨机制。结果表明:Ni/β-Ni(OH)2纳米复合材料作为润滑添加剂具有极好的减摩抗磨性能,显著优于基础油PAO6和未负载纳米Ni的二维β-Ni(OH)2层状材料;与基础油相比,添加0.1%质量分数Ni/β-Ni(OH)2添加剂的油样的摩擦因数和磨斑直径分别降低了17.6%和41.5%;Ni/β-Ni(OH)2纳米复合粉体综合了纳米Ni及层状β-Ni(OH)2两部分结构特性,在摩擦过程中,复合材料中的纳米金属粒子Ni与层状结构材料β-Ni(OH)2能够相互增强起到协同润滑作用。     

Study on the tribological properties of surfactant-modified MoS2 micrometer spheres as an additive in liquid paraffin

Tribological properties of MoS₂ micrometer spheres modified by self-prepared surfactant as an additive in liquid paraffin (LP) are studied and compared with those of the commercial colloidal MoS₂ on a four-ball tester and an Optimol SRV oscillating friction and wear tester. The worn surfaces are examined with SEM and XPS, respectively. Results show that MoS₂ micrometer sphere is a much better extreme-pressure additive and anti-wear and friction-reducing additive in LP than the commercial colloidal MoS₂. The boundary lubrication mechanism can be deduced as an effective chemical adsorption protective film formed by the long chain alkyl and active elements (S and N) in the prepared surfactant and tribochemical reaction film composed of the tribochemical reaction products of the additive. Moreover, sliding and rolling frictions exist simultaneously in the MoS₂ micrometer spheres /LP lubricating system, which also do more contributions to the good tribological properties.     

纳米铜润滑油添加剂减摩抗磨及自修复性能

利用透射电子显微镜与电子衍射观察由二烷基二硫代磷酸原位修饰合成的铜纳米微粒的形貌和结构。在四球机上考察其作为基础润滑油添加剂的抗磨减摩性能,在环块机上考察其作为润滑油添加剂的自修复性能。结果表明,铜纳米添加剂具有良好的抗磨减摩和自修复性能。利用扫描电子显微镜观察滑块表面的磨痕形貌,利用电子天平对滑块自修复前后的质量进行称量比较,利用X射线光电子能谱仪对自修复膜表面的元素组成和化学价态进行分析,发现在300N的负荷下,纳米铜的添加量为4%时修复效果最好,试块经4h修复后滑块质量增加0.5mg,磨斑直径和摩擦因数呈现明显下降的趋势。摩擦过程中铜纳米微粒在摩擦表面形成沉积膜,这种沉积膜与表面修饰层形成的摩擦化学反应膜产生协同作用,从而表现出优良的抗磨自修复性能。     

两种P-N型润滑添加剂的性能研究

采用SRV试验机及四球试验机分别考察KL316与Ciba349两种P-N型添加剂的极压抗磨性能,对比分析两者的减摩抗磨及极压性能。采用扫描电镜及X射线光电子能谱分析磨损表面的形貌及元素化学状态,并就添加剂的减摩抗磨作用机制进行探讨。结果表明,两种添加剂均具有优异的减摩抗磨作用,KL316的减摩抗磨作用要优于Ciba349,两者均通过在摩擦副表面发生化学吸附及摩擦化学反应生成边界润滑膜从而起到减摩抗磨作用。     

磷、氮改性油酸水溶性润滑添加剂的合成及摩擦学性能

以油酸为原料，合成了一种新型含磷、氮水溶性润滑添加剂，用红外光谱仪对其主要官能团进行了鉴定，用摩擦磨损试验机考察了合成产物在水中的摩擦学性能，用扫描电子显微镜观察分析了磨斑表面的形貌，并用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。结果表明：含磷、氮水溶性润滑添加剂具有优良的抗磨和减摩性能，添加剂在钢球磨损表面形成了吸附膜和（或）摩擦化学反应膜，表现出良好的抗磨和极压作用，从而提高了添加剂在中水的摩擦学性能。