砂轮磨切中表面活化剂对超声制备纳米雾化液性能的影响

为了分析表面活化剂对超声制备纳米雾化液性能的影响,以砂轮磨切机为研究对象,分别进行了干切试验,以及高水基溶液、水基溶液+表面活化剂、水基溶液+石墨烯颗粒和水基溶液+表面活化剂+石墨烯颗粒4种润滑条件作用下的切割试验。试验结果表明：雾化液可有效减小磨切机切割力,而表面活化剂通过减小雾化液液滴润湿角(最大可减小24.9%),可改善石墨烯颗粒在溶液中的分散度,使纳米雾化液更好地发挥润滑作用;相比高水基雾化液,添加表面活化剂的纳米雾化液可在切入阶段进一步减小35.4%的切向切割力和57.2%的径向切割力。     

水基纳米液压液抗磨减摩特性的分子动力学模拟*

为探究纳米颗粒对于水基纳米液压液抗磨减摩特性的影响机制,以水基Cu纳米液压液为例,构建纳米流体在平板间做剪切流动的动力学模型,采用Lennard-Jones势函数、嵌入原子势(EAM)、MCY建立原子间势能模型,研究不同压力、不同纳米颗粒含量、不同剪切速度下水基纳米液压液的抗磨减摩特性和承载能力。结果表明:水基纳米液压液的承载能力随着纳米颗粒数量的增加而增大;在一定范围内,摩擦力会随着纳米颗粒含量的增大而减小,但过大的纳米颗粒含量将导致摩擦加剧。借助分子动力学模拟的方法,探索在剪切作用下纳米颗粒的运动状态,结果发现纳米颗粒绕不同坐标轴的角速度分量存在较大的差异,表明纳米颗粒在模拟区域的上下金属壁面之间起到类似滚珠轴承中"滚珠"的作用。     

极压条件下水基纳米液压液抗磨减摩特性

采用分子模拟方法,研究不同压力、剪切速度、纳米颗粒浓度、温度条件下水基纳米液压液在动力学模型中的流动特性、承载能力和抗磨减摩特性。结果表明:纳米流体承载能力随纳米颗粒浓度的增加而增大;随着负载的增加,基础流体和纳米流体均会发生固化现象,但是纳米流体的过渡压力大于基础流体;壁面间摩擦力在一定范围内会随着纳米颗粒浓度的增大而减小,但过大的纳米颗粒浓度将导致摩擦加剧;纳米流体温度过高将导致壁面间摩擦力急剧升高;水基纳米液压液抗磨减摩机理主要在于纳米颗粒将滑动摩擦转化为滚动摩擦。     

硼酸锌超微粒子在水溶液中的摩擦学性能研究

采用沉淀法原位合成了油酸钠修饰硼酸锌纳米颗粒,用透射电子显微镜(TEM)和红外光谱(IR)对其形貌和表面结构进行了表征,用四球机考察了其在水中的摩擦学性能,用扫描电子显微镜(SEM)观察了磨斑表面形貌,用X射线光电子能谱(XPS)分析了试球磨斑表面的化学成分.结果表明:制备的油酸钠修饰硼酸锌纳米粒子粒径在80～100 nm,能在水中均匀分散,可使水的承载能力显著提高,抗磨减摩性能也有较大提高.XPS分析表明,硼酸锌纳米粒子作为水基润滑剂,在摩擦过程中在摩擦副表面生成了Zn、B、Fe等的氧化物保护膜, 起到良好的抗磨减摩作用.     

聚电解质原位生长CuS纳米粒子分子沉积膜的制备及表征

采用分子沉积技术制备了基础聚二烯丙基二甲基氯化铵/聚丙烯酸分子沉积(MD)膜,然后在基础MD膜中原位反应生长了CuS粒子;利用紫外一可见分光光度计、X射线光电子能谱仪及原子力显微镜对此膜进行了表征.结果表明:在膜中原位生长的CuS颗粒为纳米粒子,且纳米粒子在膜中分布均匀,无明显团聚现象;随着反应时间的增加,纳米粒子的粒径明显增大;随着循环反应次数的增加,除纳米粒子的粒径略有增大外,纳米粒子的数量也明显增多.     

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。     

油溶性钙掺杂氟化镧纳米粒子的制备及其摩擦性能研究

在乙醇-水体系中,以二辛基二硫代磷酸双(β-)羟乙基十八胺盐为表面修饰剂,以氯化钙和氯化镧为原料,制备了油溶性钙掺杂氟化镧纳米粒子和氟化镧与氟化钙混合体纳米粒子.通过X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、热重仪(TG)及傅立叶红外(FTIR)表征了表面修饰纳米粒子的结构及形貌,利用离心沉降法和升温法结合研究了添加剂中纳米粒子在500SN基础油中的分散稳定性和高温稳定性,利用四球机考察了纳米粒子的摩擦学性能,并通过SEM分析了钢球磨斑表面.结果表明:La、Ca摩尔比为1∶1时,纳米粒子为氟化镧晶体和氟化钙晶体的混合物;La、Ca摩尔比为1∶2时,其结构为掺杂体;2种纳米粒子形貌和粒径一样,平均粒径在10 nm左右;在500SN基础油中具有良好的分散稳定性;掺杂体纳米粒子的摩擦学性能高于混合体纳米粒子,含掺杂体纳米粒子油样的最大无卡咬负荷值比基础油提高了1.15倍,磨斑直径比基础油降低了42.6%.     

含有纳米金刚石粉的化学复合镀层工艺研究

采用纳米金刚石分散混合液，制成的碱性化学复合镀Ni—P-纳米金刚石镀液。研究了镀液中纳米金刚石粉的含量对镀层组织、形貌的影响。结果表明，在采用的纳米佥刚石分散混合溶液，可使镀层中金刚石的含量高达12％～24％，每小时可获得11μm的镀层厚度。同时获得纳米金刚石含量较高、分布均匀的镀层，且镀层与基体的结合力良好。镀层结合力与镀液中全刚石的添加量关系影响不大。     

基础油中金刚石纳米颗粒润滑性能和导热性能的分子动力学分析*

为了研究纳米颗粒对基础油液热导率的影响,在基础油蓖麻油酸中加入不同体积分数和粒径的纳米金刚石颗粒,采用LAMMPS和分子动力学的研究方法,对粒子数密度以及粒子的径向分布规律、导热系数进行研究。结果表明:加入纳米颗粒的纳米流体的热物理性质受到多方面的影响,其中包括纳米颗粒体积分数及粒径等;随纳米粒子体积分数的提高纳米流体的热导率呈近似线性增加,随着纳米粒子粒径的减小,纳米粒子润滑膜的承载能力增强。纳米润滑膜能承受很高的外界冲击力,这有助于减小两作用面之间的摩擦,减小表面磨损;加入纳米颗粒的润滑油会减小摩擦副之间的摩擦和增强散热,提高热导率。     

含纳米金刚石微粒润滑剂抗接触疲劳性能的研究

对含纳米金刚石微粒的二相流体润滑剂,进行了钢-钢配副的抗接触疲劳性能研究。结果表明,含纳米金刚石微粒的二相流体润滑剂与基础油(N15全损耗系统用油)相比可以提高接触疲劳寿命,并且随着纳米金刚石质量分数的增加提高的幅度增大,当纳米金刚石质量分数在0.3 %时,接触疲劳寿命L10仅提高3.62倍,而当纳米金刚石质量分数增加到3.0 %时,接触疲劳寿命L10提高了13.85倍。同时通过对添加剂的物理性质分析、摩擦学性能分析及对润滑剂的理化性能分析等,研究了纳米金刚石微粒的抗疲劳作用机理,即纳米金刚石微粒在表面的滚动和润滑剂粘度增加的作用。