纳米二硫化钨在菜籽油中的摩擦学行为及机制

在菜籽油中加入经修饰的纳米WS_2,并分析油样的稳定性,使用四球摩擦磨损试验机考察不同纳米WS_2含量菜籽油的摩擦学性能。试验结果表明:经修饰的纳米WS_2在菜籽油中具有良好的分散稳定性;纳米WS_2可以提升菜籽油的润滑性能,且在一定的范围内,纳米WS_2掺量越高,摩擦因数和磨斑直径越小;在纳米WS_2掺量相同时,压力越高抗磨减摩效果越好,说明纳米WS_2有良好的极压润滑性能。用扫描电镜、能谱仪和X射线光电子能谱对试验后钢球磨斑表面形貌、典型元素含量和化学状态进行了分析,结果表明,纳米WS_2在钢球表面产生了吸附,并会参与摩擦化学反应,生成了由纳米WS_2、WO_3、Fe_2O_3和FeSO_4等组成的边界润滑膜。     

相变储能纤维的研究进展

相变储能纤维是一种新型控温保暖材料,是将相变材料加入纺丝原料中进行复合纺丝所得。该纤维主要依靠相变材料在相转化过程中进行的热量吸收与释放而获得控温特性。简述了相变储能纤维的几种合成方法,主要介绍了微胶囊混合纺丝技术的优势,并论述了相变储能纤维的热性能测试方法和测试指标,最后对储能纤维的发展前景进行了展望。     

相变材料的封装定型技术研究进展

相变材料作为能源贮存媒介,能有效地提升太阳能、工业废热等不可再生能源的利用率,成为现今国内外能源领域研究的热点,而相变材料的定型封装技术直接影响到其储能性能及使用耐久性。从基本原理、制备工艺等方面介绍了目前应用范围最广的固-液相变材料的3种主流封装定型技术:多孔载体复合法、微胶囊法和复合纺丝法,以期为相变材料的封装定型提供建议。     

电磁效应对润滑油添加剂摩擦学性能的影响

在改进的摩擦磨损试验机上,考察电磁场作用下磷酸三甲酚酯（T306）、硫代磷酸铵盐（T307）、氯化石蜡（T301）、丁辛基二硫代磷酸锌（T202）、双辛基二硫代磷酸锌（T203）润滑油添加剂的摩擦学性能,并结合表面分析结果从电磁场的物理效应和化学效应对润滑油的润滑机制进行分析。结果表明：电磁效应有利于增强T306的抗磨性能,但会削弱T307的抗磨性能,且对这两种添加剂的减摩性能有不利影响;电磁效应有利于增强T301,T202,T203的抗磨和减摩性能。在物理效应方面,主要考虑电磁场对磨损微粒的作用力;在化学效应方面,主要从添加剂所含活性元素及其分子结构等方面考虑其与润滑性能的构性关联。     

直流磁场作用下含纳米MoS2润滑油的摩擦磨损特性

通过在四球摩擦磨损试验机接触区设置直流磁场发生装置,研究了磁场作用下添加纳米MoS2润滑油的摩擦磨损性能。采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)及X射线光电子能谱仪(XPS)对钢球磨斑表面形貌和典型元素的含量及化学状态进行了分析,探讨了纳米MoS2的摩擦学机理。试验结果表明：纳米MoS2在有磁场和无磁场条件下均能有效改善润滑油的减摩抗磨性能,且在有磁场条件下效果更为明显,因为不均匀的直流磁场能使纳米MoS2在摩擦表面富集,同时也促进摩擦化学反应进行。     

电磁场作用下含三乙醇胺硼酸酯润滑油的摩擦学特性

使用改进后的四球摩擦磨损试验机,考察了添加三乙醇胺硼酸酯（TBE）抗磨添加剂的150SN基础油在电磁场作用下的摩擦磨损性能,使用扫描电子显微镜（SEM）观测钢球磨痕表面形貌,采用X射线光电子能谱仪（XPS）和X射线能谱仪（EDS）分析了磨斑表面典型元素的化学状态,并从电磁场的物理效应和化学效应两个方面对摩擦学机理进行了初步探讨。结果表明：在电磁场作用下,150SN基础油润滑下的钢球磨斑直径和摩擦因数均比无电磁场时大,含TBE润滑油润滑下钢球的磨斑直径比无电磁场时小,但摩擦因数比无电磁场时大。电磁场对磨损微粒的作用使其在摩擦表面形成一个保护膜层,并且电磁场会促进TBE中B和N元素与金属基体的键合作用,在摩擦表面形成含Fe和B元素的摩擦化学反应膜及含有机氮化物的高强度聚合物膜,从而影响TBE的抗磨减摩性能。     

含硫代磷酸铵盐润滑油在电磁场作用下的摩擦学性能

在改进后的四球摩擦磨损试验机上分别考察添加剂含量、载荷和电磁场强度对含硫代磷酸铵盐(T307)摩擦学性能的影响,用扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)分析了磨斑的表面形貌及其表面典型元素的化学状态,并对摩擦学机理进行了探讨。结果表明:电磁场作用下,含T307润滑油中钢球的磨斑直径和油样的摩擦因数大于无磁场时的数值,这可能是因为电磁场不利于T307中P,S,O,N元素与金属表面的结合从而不利于金属表面生成摩擦化学反应膜;且电磁场会引起T307中的功能元素向金属基体扩散。并从添加剂的分子结构和所含的活性元素分析了电磁场的作用机理。     

等离子喷涂制备石墨烯/Al2O3+13%TiO2自润滑涂层及其性能研究

目的研究石墨烯和石墨对大气等离子喷涂制备的Al2O3+13%TiO_2(AT-13)陶瓷涂层力学性能和摩擦学性能的影响,探究作用机理。方法采用大气等离子喷涂制备石墨烯质量分数为1%的石墨烯/AT-13和石墨/AT-13复合陶瓷涂层及纯AT-13涂层,利用洛氏硬度计测试涂层的硬度,并通过压痕周围情况反映涂层的断裂韧性,采用往复式摩擦磨损试验机进行摩擦学性能测试,利用扫描电子显微镜观察涂层的微观形貌,并用其自带的能谱仪(EDS)分析元素分布,采用表面轮廓仪测量磨损表面形貌并计算磨损率,用X射线衍射仪分析喷涂前后涂层的物相变化,用拉曼光谱仪对喷涂前后石墨烯的结构变化进行表征。结果石墨烯/AT-13涂层具有良好的力学性能和摩擦学性能,其硬度提升了约10%,同时断裂韧性显著提升,摩擦系数和磨损率最多下降了13%和19%,并且随着载荷的增大,摩擦系数和磨损率呈下降趋势。石墨/AT-13涂层的硬度增加了约30%,但是断裂韧性显著降低,摩擦学性能的提升比较有限。石墨烯和石墨的加入都会改变AT-13涂层的物相组成和微观结构,复合涂层中Al2O3相增多,Al2Ti O5相则相对减少,同时复合涂层拥有更加致密的微观结构。此外拉曼光谱显示,经历热喷涂后,涂层中能够观察到石墨烯特征峰的存在,但是其结构发生了一定程度的氧化破坏。结论石墨烯可以显著提升AT-13涂层的摩擦学性能和力学性能。     

改性SiO2杂化层相变微胶囊的制备与表征

以相变温度为32℃的石蜡为芯材,三聚氰胺-甲醛树脂/改性SiO₂杂化层为壁材,采用原位聚合法制备相变微胶囊。使用接触角测定仪考察了KH-570对纳米SiO₂的有机改性效果;运用扫描电子显微镜（SEM）和X射线能谱仪（EDS）分析了微胶囊表面形貌及壳层表面的元素分布;采用差示扫描量热仪（DSC）测定了相变微胶囊的热性能参数。结果表明：使用KH-570有机改性的纳米SiO₂颗粒制备杂化层能显著提升微胶囊的热稳定性与使用耐久性。当改性SiO₂质量分数为3%时,制得的微胶囊呈光滑球形,SiO₂颗粒在胶囊壳层表面分散均匀,其相变焓为135.1J/g,相变过程滞后,并且微胶囊芯材在有机溶剂中的渗透率由66.1%降至45.8%,经历1000次热循环后的质量与相变焓损失率仅为7%与24.4%。     

纳米WS2润滑油添加剂在直流磁场下的摩擦磨损特性

在四球摩擦磨损实验机摩擦区域添加了直流磁场发生装置，研究了添加经修饰的纳米WS₂润滑油在直流磁场作用下的摩擦磨损性能，用扫描电镜（SEM）配合能谱仪（EDS）及X射线光电子能谱仪（XPS）对钢球磨斑区域表面形貌和典型元素的含量及化学状态进行了分析，并探讨了相关的摩擦学机理。实验结果表明：经修饰后的纳米WS₂在150SN基础油中稳定性良好，含纳米WS₂的润滑油体现出更好的润滑性能，在纳米WS₂含量相同时，直流磁场下的润滑油抗磨减摩效果更好。直流磁场对纳米WS₂有一定的聚集效应，并会提高摩擦化学反应发生的概率。