纳米添加剂对GCr15/1045钢摩擦磨损性能的影响

随着纳米科技的发展和对纳米材料功能特殊性的认识,纳米材料作为添加剂开始越来越多的应用到机械的润滑和抗磨自修复研究中。文中利用PLINT NENE-7型磨损试验机,以中石油兰州润滑油厂生产的中负荷工业闭式齿轮油L-CKC220作为基础油研究了纳米氮化铝、纳米碳化硅和油溶性纳米铜合金作为添加剂对GCr15/1045钢摩擦副滑动摩擦磨损特性的影响。分析不同纳米材料对摩擦因数曲线、磨斑形貌(SEM)及EDX能谱分析图的影响。结果表明:3种纳米添加剂均能使摩擦副的摩擦因数明显降低;纳米氮化铝和油溶性纳米铜合金作为添加剂具有良好的减摩和抗磨性能,分别使摩擦系数降低33.3%和28.6%,并能非常明显的沉积在摩擦副表面;纳米碳化硅的性能较差。     

纳米添加剂对GCr15/1045钢摩擦磨损性能的影响

随着纳米科技的发展和对纳米材料功能特殊性的认识,纳米材料作为添加剂开始越来越多的应用到机械的润滑和抗磨自修复研究中。文中利用PLINT NENE–7型磨损试验机,以中石油兰州润滑油厂生产的中负荷工业闭式齿轮油L–CKC220作为基础油研究了纳米氮化铝、纳米碳化硅和油溶性纳米铜合金作为添加剂对GCr15/1045钢摩擦副滑动摩擦磨损特性的影响。分析不同纳米材料对摩擦因数曲线、磨斑形貌(SEM)及EDX能谱分析图的影响,结果表明：3种纳米添加剂均能使摩擦副的摩擦因数明显降低;纳米氮化铝和油溶性纳米铜合金作为添加剂具有良好的减摩和抗磨性能,分别使摩擦系数降低33.3%和28.6%,并能非常明显的沉积在摩擦副表面;纳米碳化硅的性能较差。     

纳米铜添加剂在装备修复技术中的应用

考察了纳米铜添加剂在不同润滑油中的减摩抗磨性能，采用扫描电子显微镜对磨损表面进行了形貌和元素分析，模拟实际工况进行了300h的发动机台架试验。结果表明：纳米铜添加剂具有良好的减摩抗磨性能，可使润滑油650SN的摩擦系数降低48%，磨痕宽度降低21%；使坦克润滑油50CC的摩擦系数降低40%，磨痕宽度降低33%；使柴油机油15W/40CD和汽油机油15W/40SF的摩擦系数分别降低9%和15%，磨痕宽度分别降低22%和18%。在摩擦过程中，纳米铜添加剂能够在磨损表面形成了一层疏松的自修复膜，这层修复膜隔离了摩擦副之间的直接接触，修复了磨损表面的微损伤，从而起到有效的自修复作用。由纳米铜等添加剂组成的复合型添加剂具有优良的动力性、自修复性和经济性。     

纳米铜添加剂在装备修复技术中的应用

考察了纳米铜添加剂在不同润滑油中的减摩抗磨性能,采用扫描电子显微镜对磨损表面进行了形貌和元素分析,模拟实际工况进行了300h的发动机台架试验.结果表明纳米铜添加剂具有良好的减摩抗磨性能,可使润滑油650SN的摩擦系数降低48%,磨痕宽度降低21%;使坦克润滑油50CC的摩擦系数降低40%,磨痕宽度降低33%;使柴油机油15W/40CD和汽油机油15W/40SF的摩擦系数分别降低9%和15%,磨痕宽度分别降低22%和18%.在摩擦过程中,纳米铜添加剂能够在磨损表面形成了一层疏松的自修复膜,这层修复膜隔离了摩擦副之间的直接接触,修复了磨损表面的微损伤,从而起到有效的自修复作用.由纳米铜等添加剂组成的复合型添加剂具有优良的动力性、自修复性和经济性.     

金属自修复添加剂浓度对铸铁-铸铁摩擦副摩擦磨损性能的影响

在MMU-5G材料端面摩擦磨损试验机上,研究了自修复添加剂浓度对铸铁-铸铁摩擦副的摩擦磨损特性的影响,考察了铸铁摩擦表面自修复膜的形成情况,借助SEM和EDS分析了摩擦副的表面形貌和成分.试验结果表明:添加剂浓度对铸铁-铸铁摩擦副摩擦磨损性能影响显著,试验中3 %添加剂油样对HT200/HT200摩擦副的减摩和抗磨效果最好;铸铁-铸铁摩擦副在自修复添加剂作用下对磨时,试样表面无自修复保护膜生成,研究认为铸铁的金相组织和机械性能是导致自修复膜无法产生的根本原因,但添加剂颗粒物理作用对铸铁的减摩和耐磨效应显著.     

陶瓷润滑油添加剂对钢/钢摩擦副摩擦学性能的影响

研究了金属陶瓷润滑油添加剂在球（销）盘磨损试验机上对钢/钢摩擦副摩擦学性能的影响及其作用机理,采用扫描电镜,原子力显微镜,纳米压痕仪,X光衍射仪等仪器对摩擦表面形成的金属陶瓷修复层进行了分析.结果表明,该添加剂对钢/钢摩擦副具有很好的抗磨作用,试验中反复出现的负磨损现象体现了其显著的动态自修复功能;在钢/钢摩擦副表面形成的金属陶瓷修复层,粗糙度可低至十几个纳米,硬度高达16GPa,对改善摩擦学性能发挥了重要作用;但XRD广角衍射和小角掠射的分析都只发现基体α-Fe相,没有发现其它新相.陶瓷润滑油添加剂代表当前添加剂领域中一种最新发展趋势,其作用机理有待进一步深入系统的研究.     

钛基纳米润滑添加剂的减摩抗磨及自修复特性对比

针对恶劣工作环境会加剧机械设备摩擦副间的磨损而降低其服役寿命的问题,对比研究3种纳米添加剂TiO2、TiN和TiC在不同工况下的摩擦学性能及其自修复性能。根据SH-T0762-2005标准润滑油摩擦因数测定法,并利用MRS-10A型四球磨损试验机磨斑测量光镜、激光共聚焦显微镜和能量色散谱仪(EDS)对磨损表面进行表征,探讨其润滑抗磨及自修复机理。结果表明:钛基纳米添加剂的加入很好地改善了润滑油的抗磨减磨性能,并使其具有一定的自修复性能;当钛基纳米质量分数为0.5%时,其减摩抗磨性能达到最佳。3种纳米添加剂中,对润滑油减摩抗磨性能改善效果最好的是纳米TiO2,而自修复效果最好的则为纳米TiN。故纳米TiN和纳米TiO2作为润滑油添加剂,具有较好的减摩抗磨和自修复能力。     

润滑油纳米TiO2添加剂的摩擦自修复及其性能研究

将质量分数为2%的纳米TiO2作为自修复添加剂加入350SN基础油中、采用WMP-1多功能摩擦磨损试验机考察纳米TiO2在面摩擦条件下的自修复行为及摩擦条件对其修复性能影响.结果表明,修复量受载荷、转速和修复时间的影响,在适宜的摩擦条件下,试环出现磨损负增长.表面粗糙度仪、扫描电子显微镜、X-射线能谱仪分析表明纳米TiO2能够改善摩擦副的表面粗糙度,对磨痕起到整平和修复作用,从而对磨损表面起到修复作用.     

改性纳米坡缕石在油润滑中的减摩抗磨性能研究

目的探索不同改性剂对纳米坡缕石的表面修饰效果,探究其在油润滑中的减摩抗磨和自修复机理。方法以油酸和钛酸酯作为改性剂对纳米坡缕石进行表面修饰,采用沉降法和透射电子显微镜(TEM)表征改性效果。将选择的改性剂和纳米坡缕石放入球磨机内在线修饰,制备成润滑油添加剂并将其超声分散于纯基础油150N中,形成润滑油分散体系。采用环-盘式摩擦磨损试验机对其摩擦性能进行考察,通过金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散谱仪(EDS)进行微观结构观察与分析,并探究其润滑及自修复机理。结果采用油酸修饰的纳米坡缕石满足润滑油行业的要求,可显著改善润滑油的摩擦学性能。与纯基础油相比,当添加剂含量为3.0%时,45#钢摩擦副磨损表面形成了一层含多种元素的复合陶瓷自修复膜,平均摩擦系数降低了31.3%,磨损量减少了16.0%。结论纳米坡缕石添加剂可随油液流动智能吸附于摩擦界面,阻止摩擦副之间的直接接触,产生纳米滚珠效应。同时,随着界面滑动发生摩擦化学反应生成自修复膜,填补犁沟和划痕,在纳米滚珠和自修复膜共同作用下达到减摩抗磨的效果。     

锡基自修复涂层的表面分析和厚度研究

研制了能将纳米锡与金属表面活化并产生较厚自修复涂层的新型润滑添加剂.运用不同含锡量的添加剂对钢-紫铜摩擦副进行了摩擦试验.用俄歇能谱分析了摩擦涂层的化学组成和涂层中锡的原子百分比浓度.结果表明:当锡含量达到20 %～30 %时,涂层中Sn的浓度高达80 %～90 %,在紫铜试样上形成了富含锡且与基体结合良好的较厚的摩擦涂层(3～10 μm).文中的分析和结论,对研究各种不同厚度的摩擦涂层及其应用具有十分重要的意义.     

中空二氧化硅微球包覆2-巯基苯并噻唑自修复涂层防腐性能

涂层技术广泛应用于金属设备腐蚀防护，而针对传统涂层服役过程中的微损伤难以及时探测并修复，导致损伤后涂层防腐性能失效、金属腐蚀进程加速等问题。开发一种中空介孔SiO₂微球包覆2-巯基苯并噻唑的自修复涂层，并对涂层的自修复性能进行全面表征测试。将包覆2-巯基苯并噻唑的SiO₂微球作为填料，添加到无溶剂环氧树脂涂层中制备自修复涂层，在质量分数为3.5%的NaCl溶液中探查受损涂层在铜基体表面的自修复过程。采用多种测试表征方法测试SiO₂微球包覆2-巯基苯并噻唑的可行性，对涂层的自修复机理进行深入分析，综合评价自修复涂层的防腐性能。采用溶胶-凝胶法对SiO₂微球进行制备，制备的SiO₂微球具有中空结构，微球直径约为623nm。通过XDR、FTIR与TG等测试表征技术验证SiO₂微球实现对2-巯基苯并噻唑的包覆，且负载量良好；通过EIS阻抗测试对自修复涂层的修复性能进行测试，经对照实验测试自修复涂层具有较为良好的防腐性能，并在6d时防腐性能达到最大；通过SEM、ED...     

Research on Tribological Characteristics and Worn Surface Self-Repairing Performance of Nano Attapulgite Powders Used in Lubricant Oil as Addictive

As a kind of natural nanometer materials,the attapulgite has been widely used in industry,agriculture,environment,food substance,medicament and many other fields.Few researches about attapulgite used in lubricant oil as additive were made,and those were only at a preliminary stage of exploration.The tribological characteristics of attapulgite powders with the different contents added to CD 15W/40 lubricant oil were researched through"plane-on-plane"configuration friction and wear tester,and the self-repairing performance of 45#steel worn surface was examined via ring-on-block configuration test.XRD,SEM,EDS,TEM were employed to analyze the surface morphologies and elementary composition of the samples’worn surface.Furthermore,wear self-repairing mechanism of attapulgite additive to lubricant oil was explored.The results showed that:the optimal content of attapulgite powders in oil CD 15W/40 was 0.5 wt%,and the stable friction coefficient can be reduced to 0.02,then the friction reduction performance can be enhanced by 82.5%;Smooth worn surface were formed of the chemical reaction film containing elements O,Si,Fe;Friction reduction and self-repairing mechanism had a relation with the crystal structure of attapulgite.     

铁基金属摩擦副表面自修复层分析

目的分析不同工况对表层自修复层的影响,探究羟基硅酸镁纳米管在摩擦磨损过程中的作用机理。方法以人工合成的羟基硅酸镁纳米管Mg3Si2O5(OH)4为自修复添加剂,在油润滑实验条件下进行铁基金属摩擦副摩擦磨损实验。利用SEM、EDS、激光拉曼光谱仪及显微维氏硬度计分别对自修复层厚度、自修复层元素组成、自修复层表面结构及自修复层表面显微硬度进行表征。结果在转速为1000、2000 r/min时,载荷为200、300、400 N的实验条件下,表层均有自修复层的生成。在转速为2000 r/min、载荷为400 N时,表层自修复层的厚度最大。实验过程中,摩擦副得到修复,出现负磨损,自修复层的主要元素为C、O、Fe等。高转速载荷工况下,其摩擦系数相比基础油下降0.008。自修复层为类金刚石结构,其平均硬度值在673HV左右,为基体的1.87倍。结论羟基硅酸镁、基础油及磨屑三者共同作用,在高能摩擦作用下合金化,形成高硬度的类金刚石结构修复层,能有效保护摩擦副工作面,并延长寿命。加大实验载荷与实验转速,能加速自修复层的形成,实现摩擦副负磨损,并降低摩擦系数。     

基于小波能量包特征的自修复效果评定可行性研究

为了在线检测自修复添加剂的自修复效果，探讨了小波包能量特征与自修复效果之间的关系，通过试验证明小波包能量特征的方法用于自修复效果评定具有可行性，比频谱分析更直观、准确，同时也为在线检测自修复效果提供一种新的方法。     

Nanosized copper powders prepared by gel-casting method and their application in lubricating oil

Nanosized copper powders were prepared by a gel-casting method using copper nitrate, acrylamide (AM) and N, N′-methylenebisacrylamide (MBAM) as the main raw materials. The as-prepared copper powders were characterized by X-ray diffractometry and scanning electron microscopy, and then added into a 48# industrial white oil. Dispersion and wear properties of the compounded lubricating oil were tested. The results show that the copper powders prepared are of high purity, fine dispersibility with mean particle size of about 60 nm and with a narrow particle size distribution. The nanosized copper powders can be well dispersed in the lubricating oil. The addition of the copper powders obviously improves the anti-wear properties of the lubricating oil owing to their good self-repairing performance. Compared with 48# industrial white lubricating oil, the friction coefficient of GCr15 steel with the compounded oil containing 0.6% copper powders reduces by 0.07 and nearly no wear chippings are found in the scratches of the friction counter parts.     

油溶性羧酸铜与二烷基二硫代磷酸锌的抗腐蚀效果

通过Cu片腐蚀试验、红外光谱和XPS扫描分析， 对油溶性羧酸铜铜剂和二烷基二硫代磷酸锌(T202)的抗腐蚀性能进行了研究.铜剂与 T202分别具有良好的抗腐蚀特性，两者复合后随着铜剂含量的增加抗腐蚀效果变差. 添加剂之间相互作用使元素S的活性增强，是造成Cu片腐蚀的主要原因.     

石墨烯添加剂对ZL109铝合金活塞微弧氧化复合膜层摩擦性能的影响

在电解液中加入不同浓度石墨烯添加剂,通过微弧氧化在ZL109铝合金表面制备了石墨烯复合陶瓷膜,通过测厚仪和硬度计对膜层进行检测;然后对最佳浓度处理试件进行摩擦磨损试验,分析其摩擦因数、表面形貌以评价石墨烯添加剂对微弧氧化复合陶瓷膜摩擦性能的影响和作用机理。结果表明:石墨烯添加剂的加入使微弧氧化膜层具有更加优异表面性能和抗磨减摩性能,在浓度为6 g/L时膜层厚度达29.68 μm,硬度达到990.12 HV0.3,摩擦因数稳定在0.19,较普通陶瓷膜摩擦因数显著降低,达34.48%。在磨擦过程中,石墨烯对摩擦副表面的凹槽和划痕进行了填充,表面珩磨纹更加细密;同时,复合添加剂在磨擦过程中形成了C元素薄膜,起到了自修复作用。