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。     

氟化石墨烯作为聚脲润滑脂添加剂的摩擦学性能

采用Rtec MFT-5000多功能摩擦磨损试验机研究氟化石墨烯作为聚脲润滑脂添加剂的抗磨减摩性能,利用三维轮廓仪和X射线光电子能谱仪分析试验后钢盘磨斑表面形貌和主要元素的化学状态。结果表明：氟化石墨和氟化石墨烯对聚脲润滑脂的锥入度、钢网分油量和蒸发损失有显著影响,而对聚脲润滑脂的滴点影响较小;相同添加量下,氟化石墨烯较氟化石墨对聚脲润滑脂具有更好的抗磨减摩性能,当氟化石墨烯的质量分数为0.8%时,抗磨减摩效果最好;含氟化石墨烯聚脲润滑脂润滑条件下,钢盘表面生成的摩擦化学反应膜由复合碳氧化物、(C₁₀F₈)_n、Fe₂O₃、FeF₃、碳氮化物和(或)氮氧化物等组成,共同在钢球-钢盘的摩擦过程中起到抗磨减摩作用。     

石墨烯/纳米铜复合润滑油添加剂摩擦学性能研究

采用改进的Hummers方法制备石墨烯,并采用纳米激光粒度仪和X射线衍射仪对其进行表征。使用油酸和十八胺对纳米铜和石墨烯进行表面修饰,以改善其在润滑油中的分散稳定性;通过四球实验及缸套-活塞环变载荷摩擦磨损实验,评价石墨烯和纳米铜复合添加剂在润滑油中的减摩抗磨特性。采用金相显微镜和扫描电镜（SEM）观察试样磨损表面形貌,分析石墨烯和纳米铜复合添加剂的减摩抗磨机制。结果表明,石墨烯/纳米铜复合添加剂的加入使润滑油具有更加优异的抗磨减摩性能,且优于单一纳米铜或石墨烯添加剂;在摩擦过程中,石墨烯和纳米铜对摩擦副表面的凹槽和划痕进行了填充,使得磨损表面珩磨纹更加细密;同时,复合添加剂在摩擦过程中在摩擦表面形成了含有铜元素和碳元素的薄膜,起到了自修复作用。     

噻唑衍生物在菜籽油中的摩擦学性能研究

合成了两种噻唑衍生物，采用热重分析对其热稳定性进行了评价；利用四球摩擦磨损试验机考察了其在菜籽油中的摩擦学性能，并用扫描电子显微镜和x射线光电子能谱仪观察分析了磨斑表面的形貌和元素化学状态。结果表明：噻唑氨基甲酸衍生物添加剂可显著改善菜籽油的减摩抗磨性能和承载能力；含上述添加剂的菜籽油在摩擦过程中发生了摩擦化学反应，生成了含菜籽油甘油酯、有机硫化物、硫酸亚铁等组成的边界润滑膜，从而改善了菜籽油的摩擦学性能。     

纳米Sn粒子的制备及其作润滑油添加剂的摩擦学性能研究

用化学还原法制备了表面经油酸修饰的纳米Sn粒子,并在透射电镜(TEM)下观测到所制备的纳米Sn粒子呈球形、平均粒径为20 nm。在MSR-10D四球摩擦磨损试验机上考察了纳米Sn粒子作为CF-4 15W/40润滑油添加剂的摩擦学性能,并在扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)上对钢球磨斑表面进行了形貌观测和表层成分分析。试验结果表明,纳米Sn粒子作为润滑油添加剂具有一定的减摩性能和较好的抗磨性能,当所添加的体积分数仅为0.1%时,添加纳米Sn粒子润滑油的摩擦力比基础油降低了16.64%,其磨斑直径比基础油减小了38.4%。分析认为,纳米Sn粒子通过隔离摩擦表面而改善了润滑油的减摩抗磨性能。     

DNS-Am型可分散性SiO2纳米微粒的表征及摩擦学性能

采用透射电镜、X射线粉未衍射仪、FT—IR光谱仪结合化学分析方法对DNS—Am型可分散性SiO2纳米微粒进行了结要表征，并考察了其在油性介质中的分散性及在往复摩擦试验机和四球摩擦试验机上的摩擦学行为。结果表明，合成的二氧化硅纳米微粒粒径为10～20nm，表面键合有含氨基的有机碳链，在润滑基础油中有很好的分散性，作为润滑油添加剂具有显著的抗磨减摩性能。     

超分散稳定纳米硫化锌油样的摩擦学综合评价及作用机制研究

应用非水原位构筑方法获得了超分散稳定的纳米ZnS油样,利用四球摩擦试验机、环块试验机对其抗磨减摩性能、极压性能进行了评价,用扫描电子显微镜(SEM)及X射线光电子能谱(XPS)表征了磨斑表面.依据表面分析结果,对膜的形成过程进行了解释.结果表明:超分散稳定纳米ZnS的存在,能改善油品的抗磨减摩性能和极压性能.但就抗磨减摩性能而言,环块试验评价结果好于四球试验评价结果.磨损表面分析表明,摩擦磨损过程中发生了摩擦化学反应,生成了富含硫化物、氧化物和硫酸盐的沉积膜或化学转化膜,从而在一定程度上改善了摩擦学性能.     

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。     

脂肪酸咪唑啉季铵盐在海水中的摩擦学性能研究

用二乙烯三胺分别和油酸和十二羟基硬质酸反应合成2种咪唑啉季铵盐(OMAS,TMAS),用傅里叶变换红外光谱对其结构进行表征;用模拟海水代替水作基础液,用四球摩擦磨损实验机评价2种添加剂的减摩抗磨性能和承载能力,用扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)和X射线光电子能谱(XPS)对磨损表面进行表征。结果表明:当添加剂的质量分数为1.0%时,水基基础液的减摩抗磨效果明显提高;与空白水基基础液相比,含OMAS的水基基础液的最大极压值提高了1倍多,而含TMAS的水基基础液的最大极压值提高了9倍多;TMAS的减摩抗磨及承载能力都优于OMAS,这是因为含羟基侧链咪唑啉季铵盐比含不饱和键侧链的咪唑啉季铵盐的键合或吸附能力强,更易在金属表面成膜。XPS和EDS测试结果表明,摩擦过程中OMAS和TMAS通过摩擦化学反应或吸附在金属表面形成了一层含Fe、N化合物的边界保护膜,提高了水基基础液的减摩抗磨效果。     

Ni-P-Nano PTFE镀层的制备及摩擦学性能研究

为提高轴承钢表面性能,提出一种化学复合镀工艺。采用"机械搅拌+化学分散"相结合的方式在轴承钢表面制备Ni-P-Nano PTFE镀层,利用UMT摩擦磨损试验机对比研究轴承钢、Ni-P镀层和Ni-P-Nano PTFE镀层的摩擦学性能,并研究不同载荷、不同频率条件下Ni-P-Nano PTFE镀层的摩擦学性能。结果表明:复合镀层表面均匀平整致密,且与基底结合强度高;与轴承钢相比,Ni-P-Nano PTFE镀层的摩擦因数降低了55%,磨损率降低了31.07%,对偶钢球的磨斑直径降低了34.19%;在载荷不高于20 N、频率不高于15 Hz条件下Ni-P-Nano PTFE镀层拥有较长的服役寿命,经过长时间的往复摩擦仍未失效。Ni-P-Nano PTFE镀层能够显著提高轴承钢的抗磨减摩性能,研究结果可以为航空、机械、化工等领域的材料表面设计提供一种新的思路。     

蒙脱土/Cu复合纳米的制备及其摩擦学性能研究

共混制备蒙脱土与Cu(MMT/Cu)复合纳米粒子,将其添加到150N基础油中,以45#钢为摩擦副,利用MMU-10G摩擦磨损试验机考察其摩擦学性能,使用EPMA-1600电子探针、金相显微镜、Genesis能谱仪进行试样磨损面形貌观察和组成元素分析。结果表明:MMT/Cu复合纳米粒子作为润滑油添加剂具有优异的减摩效果和抗磨性能,与基础油相比,添加了MMT/Cu复合纳米粒子的油样使摩擦副的平均摩擦因数下降52%,摩擦副试样失重减少55%,这是由于MMT/Cu复合纳米粒子在摩擦表面生成了自修复膜层。     

对分散在蜗杆油中的纳米颗粒摩擦学性能的试验研究

本文选用合成极压蜗杆油、未加油性剂和极压剂的半成品合成蜗杆油作为基础试验油，将超微金刚石颗粒、纳米铁颗粒和纳米铜颗粒分别以两种不同重量比分散到半成品蜗杆油中，在MM－200型磨损试验机上进行传统油性剂、极压剂与纳米颗粒的抗磨减摩性能对比试验研究。试验结果表明：纳米颗粒不仅具有良好的抗磨减摩性，并且在一定条件下，平均粒径尺寸为5nm的超微金刚石颗粒的抗磨减摩效果优于传统的油性剂和极压剂，可能成为新一代的抗磨减摩添加剂。     

润滑油中CuS纳米粒子的摩擦学性能研究

本文用合成工艺简单、成本低廉、易于工业化生产的液相法制备了CuS纳米粒子,并对该粒子在润滑油中的摩擦学性能进行了研究。结果表明,CuS纳米粒子加入润滑油中,能极大地提高基础油的抗磨减摩性能。     

硼酸酯与聚醚复配水溶液的摩擦学性能研究

水的润滑性能较差,因此需要选取性能良好的水溶性添加剂对其摩擦性能进行改善。研究选取椰油酰胺聚氧乙烯醚(CPOE)和三乙醇胺硼酸酯(BN)作为添加剂,分别对CPOE和CPOE-BN水溶液的摩擦学性能进行研究。使用NGY-6纳米级膜厚测量仪测试两种溶液的成膜性能,结果表明两种溶液在低浓度下均具有良好的成膜能力。利用四球试验机对两种溶液的减摩抗磨性能、稳定性能和极压性能进行了研究,结果表明两种溶液在低浓度下均具有良好且稳定的减摩抗磨性能,BN的加入可以大大提高CPOE水溶液的减摩性能和高载荷下的抗磨性能。利用XPS技术对CPOE-BN磨痕表面的化学元素进行了分析,结果表明在磨痕的表面生成了氮化硼、硼化铁等化合物,起到了良好的减摩抗磨效果。研究表明,CPOE和BN具有良好的协同润滑效果,是一种具有良好工业应用前景的绿色水基润滑添加剂。     

坡缕石载铜复合纳米润滑添加剂的制备及摩擦学性能研究

使用化学还原法制备坡缕石载铜复合纳米颗粒,以铸铁HT200作为摩擦副,采用MMU-10G摩擦磨损试验机研究该纳米颗粒作为润滑添加剂的摩擦学行为,使用EPMA-1600电子探针、金相显微镜、Genesis能谱仪进行试样磨损面形貌观察和组成元素分析。实验结果表明:该纳米复合颗粒作为润滑添加剂具有优异的减摩效果和良好的抗磨性能,与基础油150N相比,平均摩擦因数下降66.2%,对应的摩擦副试件磨损失重减少80.9%,在试件表面生成由纳米坡缕石和纳米铜共同组成的自修复膜。     

含S,Mo有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。     

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.     

血清在菜籽油和水中的摩擦学性能研究

通过四球试验机考察了牛血清在水和菜籽油(RO)中的抗磨性能与极压性能，结果表明：血清在两种基础液中具有优良的抗磨和减摩性能，其润滑作用机理是由于蛋白质中的碳、氧、氮、硫、磷等功能元素在摩擦过程中与钢球表面发生了摩擦化学反应生成了化学反应膜.     

纳米TiN润滑油添加剂的摩擦学性能研究

使用四球摩擦试验机研究纳米TiN作为润滑油添加剂的摩擦学性能, 并利用磨斑测量系统、激光共聚焦显微镜OLS1100和EDS测试分析其磨损特性和自修复性能。实验结果表明：纳米TiN作为润滑油添加剂具有良好的抗磨减摩和自修复性能;在润滑油中加入质量分数为05%的纳米TiN添加剂和10%的PEG 200分散剂,可达到最佳的抗磨减摩效果。在高载荷下,纳米TiN润滑油的自修复比表面抛光的效果更好。     

复合纳米润滑油添加剂的制备及其摩擦学性能

采用超声机械法制备了经过化学修饰的纳米Al2O3、SiO2、MgO复合粉体,使其稳定地分散在基础油中,考察了油的摩擦学性能,用扫描电镜(SEM)、X射线能量色谱仪(EDS)分析了摩擦副表面的形貌和组成,同时初步分析了添加剂的润滑机理.结果表明:所制备的复合纳米粉体为平均粒径58 nm的球形微粒,在润滑油中具有较好的抗磨减摩能力,表现出良好的自修复效果.