含氮硼酸酯添加剂的合成及其摩擦学性能研究

合成了3种含有烷基醇酰胺基团的含氮硼酸酯,并利用红外光谱对其主要官能团进行了鉴定;考察了它们的水解稳定性能,利用四球试验机考察了它们在150SN基础油中的摩擦学性能,并采用扫描电子显微镜观察分析钢球磨斑表面形貌.结果表明:将烷基醇酰胺基团引入硼酸酯分子结构中能有效改善硼酸酯的水解稳定性能;含氮硼酸酯具有较好的极压抗磨性能,并具有较好的抗腐蚀性能.     

渗氮GCr15钢在含氮硼酸酯添加剂润滑油作用下的摩擦学性能

针对提高滚动轴承使用寿命的问题,提出离子渗氮处理与添加剂结合的解决办法。用等离子渗氮炉在GCr15轴承钢表面制备了渗氮层,并用扫描电子显微镜(Scanning electron microscope, SEM )、X射线衍射仪(X-ray diffractometer, XRD)和显微硬度计观测了渗层的形貌、相结构和硬度变化。利用四球摩擦磨损试验机对比考察渗氮钢和未渗氮钢在含氮硼酸酯润滑条件下的摩擦学性能,并用X射线光电子能谱仪(X-ray photoelectron spectroscope, XPS)分析摩擦反应膜的成分与化学结合态。结果表明,渗氮层与润滑油添加剂之间发生了意想不到的良好交互作用,渗氮钢在质量分数为1.25%氮硼酸酯的润滑条件下表现出最低的摩擦因数和磨斑直径,比未渗氮钢分别降低了34%和45%;分析证明,渗氮层的摩擦表面生成了高BN质量分数的摩擦反应膜是获得优异摩擦学性能的主要原因,而在未渗氮钢摩擦表面未检测到BN。     

基于正交试验的含氮硼酸酯铝材轧制润滑油摩擦学性能研究

合成一种新型含氮硼酸酯铝材轧制润滑油添加剂,利用四球试验机考察添加含氮硼酸酯的铝材轧制润滑油的油膜强度、摩擦因数,通过显微镜观察磨斑形貌并测量磨斑直径。利用正交试验法评估极压剂含量、基础油种类、四球试验机载荷和转速对含氮硼酸酯润滑油摩擦学性能的影响,并通过多目标优化设计,对4种参数对铝材轧制润滑油摩擦学性能的强化效果进行综合研究。结果表明:各工艺参数对油样的摩擦学性能影响显著性由大到小依次为极压剂添加量、基础油种类、转速和载荷;经过多目标优化设计,得到的含氮硼酸酯铝材轧制润滑油强化工艺参数的最佳组合:极压剂质量分数为1.0%,基础油种类为D100,载荷为294 N,转速为1 200 r/min;通过极差、方差等分析,发现极压剂添加量和基础油种类对油样的摩擦学性能有显著影响。     

含氮硼酸酯的合成及其抗磨减摩特性研究

研究了含氮硼酸酯的合成,确定了最佳的工艺条件,探讨了反应方法、反应温度、反应时间对反应出水量和产物收率的影响。结果表明:在105～110℃反应11h等最佳条件下,反应收率达到85%;该硼酸酯具有较好的水解稳定性。经四球长磨实验表明,当含氮硼酸酯在液体石蜡中的添加量为0.25%时,摩擦因数降至0.094;磨斑直径为0.49mm。     

水溶性含氮硼酸酯摩擦学性能研究

利用四球机和环块试验机考察了两种水溶性含氮硼酸酯的摩擦学性能,并用X－射线光电子能谱仪（XPS）对摩擦表面进行了分析,摩擦学试验表明：含氮硼酸酯在水中具有良好的减摩抗磨性能和承载能力,表面分析证实含氮硼酸酯在摩擦过程中发生了摩擦化学反应,生成了含硼酸,三氧化二硼,有机氮等的复合膜,有效地提高了水基液的抗磨减摩性能和承载能力。     

一种含杂环二硫醚硼酸酯衍生物的摩擦学行为

在硼酸酯结构中引入含杂环的二硫醚基团,合成一种含二硫代苯并噻唑基团的硼酸酯衍生物。通过研究其摩擦学行为发现,与ZDDP相比,该化合物在菜籽油中展现出更优异的承载性能,并具有极优异的减摩效果,但抗磨效果略差。XPS分析表明,该化合物在摩擦磨损过程中形成含FeSO4及FeS2的反应层和含B2O3或有机硼化合物以及部分未完全反应活性硫的吸附层。这些吸附层、反应层共同组成的边界润滑膜可减少摩擦磨损。     

一种新型含氮杂环润滑添加剂的摩擦学特性研究

通过四球试验机、环块试验机和万能摩擦磨损试验机,考察了制备的新型无硫磷含氮杂环润滑添加剂在液体石蜡基础油中的摩擦学性能,采用扫描电子显微镜和X射线光电子能谱仪分析了磨斑表面形貌及典型元素的化学状态。结果表明:该添加剂能显著增加基础油的承载能力,降低长磨实验的磨斑直径和环块实验的摩擦系数,并在摩擦过程中发生了摩擦化学反应,在摩擦表面形成了以氧化亚铁、有机氮化物和含氮金属配合物等为主要成分的摩擦反应膜,从而有效提高了基础油的摩擦学性能。     

巯基含氮杂环醇在菜籽油中的摩擦学性能研究

合成巯基苯并咪唑乙醇(TBE)和巯基苯并噻唑乙醇(MTE)2种菜籽油添加剂,利用四球摩擦试验机评价它们在菜籽油中的润滑性能。结果表明,合成的2种化合物提高了菜籽油50%的极压值,在抗磨和减摩性能方面,相同条件下MTE均好于BTE。扫描电镜分析结果表明,添加剂在摩擦过程中发生了化学反应,生成了无机硫化物和有机氮等组成的复杂边界润滑膜,从而起到了良好的抗磨减磨作用。     

水溶性硼酸酯的摩擦学性能研究

利用四球机和环块试验机考察了一种水溶性硼酸酯在水中的摩擦学性能,并用X射线光电子能谱仪(XPS)和电子探针(EPMA)对摩擦表面进行了分析。摩擦学试验表明水溶性硼酸酯在水中具有良好的润滑性能和承载能力。表面分析证明元素S,N和B在磨斑表面分布比较均匀,且B和S元素发生了摩擦化学反应。水溶性硼酸酯的抗磨作用机理是其在摩擦过程中发生了摩擦化学反应,生成了含硼酸、三氧化二硼、有机氮、二硫化亚铁、硫酸亚铁及摩擦聚合物等的复合膜,有效地提高了水基液的减摩抗磨性能。     

肼基硼酸酯的水解稳定性及摩擦学性能研究

以水合肼为原料合成硼酸三乙醇肼酯（肼基硼酸酯）;用高斯计算硼酸三乙酯、硼酸三乙醇胺酯、硼酸三乙醇肼酯3种硼酸酯水解前后各化合物中硼原子所带的电荷量;采用敞口法分别测定3种硼酸酯的水解稳定性;利用四球摩擦磨损试验机考察合成的肼基硼酸酯在菜籽油中的摩擦学性能。结果表明：合成的硼酸三乙肼酯具有良好的水解稳定性,是硼酸三乙酯的2 800倍,硼酸三乙醇胺酯的2.3倍,并且在低载荷下硼酸三乙肼酯有较好的极压减摩和抗磨性能。利用XPS、SEM考察磨损钢球表面的成分和形成的边界膜结构,结果显示所加入的添加剂都吸附在钢球表面,形成了以B2O3为主的沉积膜和以氮元素为主的吸附膜等组成的润滑膜,阻止了摩擦磨损的进一步进行。     

纳米硼酸钙的水热法制备及摩擦学性能研究

以硼砂、硝酸钙为原料,采用水热法制得纳米硼酸钙。通过场发射扫描电镜、X射线衍射和红外分析表征复合材料的结构,发现所生成的硼酸钙呈片状结构,厚度在100 nm以内。将油酸修饰硼酸钙复合材料分散于液体石蜡中,利用四球摩擦试验机在载荷392 N、转速1 450 r/min、时间30 min的条件下考察其摩擦学性能。结果表明,制备的纳米硼酸钙是一种绿色环保、性能优异的润滑油添加剂,0.5 %质量分数的油酸修饰硼酸钙复合材料可使液体石蜡的摩擦因数从0.09降低到0.035;1.0 %质量分数的油酸修饰硼酸钙复合材料可使液体石蜡润滑时的磨斑直径从0.68 mm降低到0.35 mm。     

含氮杂环硼酸酯衍生物与TCP的摩擦学协同性能研究

合成一种含氮杂环硼酸酯(NHB),利用四球摩擦磨损试验机考察单剂NHB、磷酸三甲酚酯(TCP)以及它们不同质量比的复合添加剂在菜籽油中的摩擦磨损性能。结果表明,所合成的NHB能够有效的提高菜籽油的极压和抗磨性能,并且与TCP具有良好的复配作用。通过扫描电镜(SEM)分析钢球表面形貌及元素分布,发现其主导作用的是边界膜中存在B、P、N活性元素,它们形成复合膜是添加剂具有良好摩擦学性能的主要原因。     

核壳型硼酸钙/SiO2复合微球的制备及摩擦学性能研究

以硼砂、硝酸钙和正硅酸乙酯为原料,在温和条件下制备核壳型硼酸钙/SiO2复合微粒。利用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和红外光谱(FT0IR)研究复合微球的结构,发现SiO2包覆于硼酸钙的表面。将油酸修饰的复合微粒分散于液体石蜡中,利用四球摩擦试验机在载荷392 N、转速1 450 r/min、时间30 min的条件下考察其摩擦学性能。结果表明,该复合微粒具有良好的摩擦学性能,其中质量分数1.0%的复合微粒可使液体石蜡的磨斑直径从0.7 mm降低到0.5 mm,摩擦因数从0.09降低到0.05。含硼酸钙/SiO2复合微粒的液体石蜡润滑时,磨痕表面生成含B、Fe和Si的摩擦膜,从而起到减摩抗磨的作用。     

硼酸盐超微粒子在水溶液中的原位合成及摩擦学性能研究

用简单方法原位合成了多种水溶液稳定的硼酸盐超微粒子。采用四球摩擦磨损试验机测定了其作为水基润滑剂的摩擦学性能,并用扫描电子显微镜(SEM)分析了其磨斑表面。结果表明,相同条件下,不同金属的硼酸盐超微粒子的烧结负荷基本接近,不含表面活性剂的硼酸盐超微粒子水溶液的最大无卡咬负荷(pB)较低,而烧结负荷(pD)较高,最高可达6 080 N,而含有表面活性剂的硼酸盐超微粒子水溶液的pB值可达700~1 300 N。含表面活性剂硼酸盐超微粒子水溶液与油酸三乙醇胺相比,前者摩擦因数和磨斑直径均低得多,但磨斑表面没有后者光滑,硼酸盐超微粒子虽然能降低摩擦磨损,但对表面有一定的擦伤作用。     

水溶性含硫硼酸酯的摩擦磨损性能研究

本文依据水溶性抗磨剂的分子设计观点，合成了含硫硼酸酯利用四球试验机和摩擦磨损试验机对其摩擦磨损性能进行了试验研究，考察了在合成含硫硼酸酯时加入硫化物的次序对性能的影响，并探讨了它们的减摩抗磨作用机理。     

新型硼氮型润滑油添加剂的合成及摩擦学性能

以植物油为原料合成了一种新型硼氮型润滑油添加剂,采用摩擦磨损试验机考察了它在加氢基础油和成品油中的摩擦学性能,结果表明此添加剂具有良好的抗磨减摩效果.用扫描电子显微镜和X射线光电子能谱仪观察分析了磨痕表面的形貌及元素,发现磨损表面含有大量的硼元素,表明在摩擦过程中,通过物理吸附和化学反应在摩擦表面生成了含硼润滑膜,起减摩和抗磨作用.     

新型含N杂环化合物的合成及其摩擦学性能研究

合成了一种新型含N杂环化合物添加剂,利用红外光谱仪定性分析了其结构,利用热重试验和油溶性试验考察了其热稳定性及其对液体石蜡基础油的感受性,利用四球和HQ-1环块试验机考察了其摩擦学性能。结果表明其具有较好的热稳定性及其对液体石蜡基础油良好的感受性,能降低长磨磨斑直径和减小摩擦因数,有效提高基础油的摩擦学性能。