烟炱对有机钼减摩剂摩擦学性能的影响

在SRV-IV摩擦磨损试验机上,采用球-盘点接触方式,考察了烟炱含量对有机钼减摩剂M2摩擦学性能的影响,同时考察了温度和载荷对M2在含烟炱柴油机油中减摩效果的影响,借助扫描电子显微镜及能谱仪(SEM/EDS)、X射线光电子能谱仪(XPS)探讨了烟炱对有机钼减摩剂M2摩擦学性能影响的机理。结果表明,M2在高烟炱含量的柴油机油中可以起到一定抗磨作用,M2在含烟炱柴油机油中的减摩性能随烟炱含量的上升而下降,温度或载荷的升高能使M2在含烟炱柴油机油中失去减摩效果。分析认为,烟炱参与了M2磨痕表面反应膜的形成,生成了含Mo—C类物质,随着该类物质含量的增多,M2在含烟炱油样中的减摩效果越来越弱,直至失效。     

柴油烟炱的表征及其作为润滑油添加剂的摩擦磨损性能

烟炱是燃烧不充分的产物,成分复杂,它会对润滑油的使用性能产生重要影响。采用TEM、XRD、FT IR、Raman多种分析技术对柴油烟炱的物化性能进行表征,并采用UTM 2摩擦磨损试验机研究了添加质量分数001%柴油烟炱的润滑油在不同温度下的摩擦学性能。结果表明,装载机烟炱（Soot A)、水泥罐车烟炱（Soot B）和推土机烟炱（Soot C）3种柴油烟炱样品的粒径大小相近;在基础油中添加质量分数001%柴油烟炱后,能够显著改善润滑油摩擦磨损性能,尤其是100、175℃时效果明显;3种柴油烟炱具有相似的减磨特性,但减磨程度略有差别。     

Mack T-9台架试验柴油机油中烟炱的物理化学性质分析

新型柴油机技术使润滑油中烟炱的含量越来越高,润滑油中的烟炱与柴油发动机的磨损和正常运行密切相关。Mack T-9发动机台架试验是ASTM标准中用来评定柴油发动机油对因烟炱引起的活塞环、气缸衬里、轴承磨损的保护能力的试验之一。以Mack T-9台架为研究对象,分析了8种柴油机油中烟炱的理化性质,探索了烟炱对润滑油抗磨性能的影响。结果表明,初始烟炱颗粒是由约十几个1.789nm大小微晶组成,并依靠范德华力聚集形成200~300nm的烟炱聚集颗粒存在于润滑油中;台架试验中抗磨性能较好的油样,大粒径的烟炱聚集颗粒较少,其分散性能较好,试验分析结果可为高档柴油机油的研究开发提供基础数据支持。     

烟炱对有机钼减摩剂减摩性能的影响

在SRV Ⅳ摩擦磨损试验机上,采用柱-盘线接触方式,考察了2种有机钼减摩剂M1和M2在含烟炱和不含烟炱柴油机油中的减摩性能,借助扫描电子显微镜及能谱仪(SEM/EDX)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)和X射线光电子能谱仪(XPS)等分析手段,探讨了烟炱对有机钼减摩剂减摩性能影响的原因。结果表明,烟炱会导致有机钼减摩剂减摩性能变差,M2在含烟炱润滑油中减摩效果优于M1。通过对摩擦副表面进行SEM/EDX分析和吸附实验表明,烟炱对有机钼减摩剂的吸附作用是导致其减摩性能下降的主要原因。     

利用四球机考察含烟炱柴油机油的抗磨损性能

高档柴油机油研发中,烟炱引起的磨损是要解决的关键问题之一。该研究采用炭黑作为烟炱模拟物,加入试验油获得了被烟炱污染的柴油机油,以模拟实际发动机试验过程中产生的含烟炱油。并且利用四球磨损试验机为平台,研究建立了模拟试验方法,考察了含烟炱柴油机油的抗磨损性能。结果表明:方法能够有效区分含烟炱柴油机油的抗磨损性能,对不同类型分散剂和黏度指数改进剂在含烟炱柴油机油中的抗磨损性能具有较好的区分性,试验方法有较好的重复性,可以帮助高档柴油机油的研发。     

柴油机油抗烟炱磨损性能的测试

烟炱是柴油发动机磨损的主要原因之一,测试了烟炱对磨损的影响。在CI-4 10W-40,CI-4 5W-30,CJ-4 10W-40和CJ-4 5W-30柴油机油中均加入3.0%的碳黑以模拟烟炱,用四球机测试了这4个柴油机油的磨斑直径并评价柴油机油的抗烟炱磨损性能。CI-4 10W-40柴油机油的磨斑直径为0.47 mm,CI-4 5W-30柴油机油的磨斑直径为0.54 mm,CJ-4 10W-40柴油机油的磨斑直径为0.44 mm,CJ-4 5W-30柴油机油的磨斑直径为0.51 mm。在质量级别(CI-4或CJ-4)相同时,高黏度级别(10W-40)柴油机油的抗烟炱磨损性能优于低黏度级别(5W-30)的柴油机油。在黏度级别(10W-40或5W-30)相同时,高质量级别(CJ-4)柴油机油的抗烟炱磨损性能优于低质量级别(CI-4)的柴油机油。     

用环-块磨损试验机考察含烟炱柴油机油的抗磨损性能

用环-块磨损试验机建立了评价含烟炱柴油机油抗磨损性能的模拟试验,对模拟试验条件进行了研究。用3.0%质量分数的碳黑分散在柴油机油中以模拟含烟炱的柴油机油,在试验温度100℃,试验时间3 h,试验负荷小于800 N和试验转速小于1500 r/min的条件下,建立的模拟试验具有较好的区分性。当环磨损失重≤5.0 mg时,模拟试验的重复性偏差为1.9 mg;当环磨损失重5.0 mg时,模拟试验的重复性偏差为8.9 mg。该模拟试验简单,经济,可靠,能够有效地评价含烟炱柴油机油的抗磨损性能。     

生物柴油碳烟对液体石蜡摩擦学行为影响的研究

通过自制碳烟捕集装置收集了生物柴油碳烟(BDS),采用四球摩擦磨损试验机考察了BDS对液体石蜡(LP)摩擦学行为的影响,并利用旋转黏度计考察了BDS对LP动力黏度的影响。借助FETEM、XRD、XPS、SEM/EDS和3D激光扫描显微镜探究了BDS的形貌、组成和摩擦学作用机理。结果表明：BDS是由平均粒径为35nm的颗粒组成的链状团聚体,BDS含有石墨层和无定形碳。BDS的含氧官能团为(C-O-C) 和 (C-O-H)。随着BDS在LP中的浓度增加,LP的动力黏度逐渐增大,最大无卡咬负荷先增加后稳定,钢球的平均磨斑直径逐渐增大,而平均摩擦系数先降低后升高。其摩擦学作用机理为：LP中低浓度BDS起到摩擦改进剂的作用;BDS浓度高时,BDS团聚体导致磨粒磨损增加并影响润滑油膜的作用,从而导致LP的减摩和抗磨性能降低。     

柴油机油Mack T-9试验分析

Mack T-9试验缸套磨损主要是烟炱磨粒磨损造成的，随润滑油中烟炱含量增加而增大。润滑油流变性能对缸套磨损影响比较大，添加剂和基础油的交互作用对缸套磨损的影响更为明显。Mack T-9试验轴瓦磨损主要来自润滑油中酸的腐蚀。     

新型哌嗪衍生物的合成、表征及抗磨性的初步考察

 通过无水哌嗪与二硫化碳以及含不同酯基的氯乙酸酯反应,合成了6种新型无灰、无磷环境友好润滑油添加剂1,4-双(二硫代甲酸乙酸酯基)哌嗪衍生物2a,2b,2c,2d,2e,2f。采用1H NMR、13C NMR、IR、UV、MS和元素分析对它们进行表征,确证了其结构,并采用热重分析仪考察了其热稳定性能。利用四球摩擦磨损试验机考察了其在液体石蜡(LP)中的承载能力和添加剂浓度、摩擦时间及载荷对液体石蜡抗磨性能的影响。结果表明,它们的初始分解温度均高于300℃,第二分解温度最高达到370℃,说明它们的热稳定性能良好。此类添加剂具有很高的承载能力,当添加剂用量为1.0%（质量分数）时,样品2c+LP的PB值最大可达1100N,远比ZDDP+LP样品的PB值高;并且它们能够明显改善LP的抗磨性能,性能最好的是2f。1,4-双(二硫代甲酸乙酸酯基)哌嗪衍生物中烷基链的长短和形状(直链或支链)对其承载能力的影响不大,但对抗磨性能有很大的影响,含有长链烷基的哌嗪衍生物抗磨性能更好。     

KH150BS加氢油在工业闭式齿轮油中的应用

以中国石油克拉玛依石化分公司生产的KH150BS加氢油在“昆仑”工业闭式齿轮油中进行应用。结果表明:用KH150BS加氢油调制中、重负荷工业齿轮油具有抗乳化性好、对极压抗磨添加剂的感受性好等优点,经过滤后,其清洁度可达到NAS 6级。     

CF-4 15W/40柴油机油实车使用试验

选用重负荷沃尔沃、奔驰、解放车对自主开发的CF-415W／40柴油机油进行行车使用试验，重点考察了油品的衰变程度对烟炱分散性能、酸中和性能和抗磨性能的影响，同时与相应级别国外品牌的参比油进行了对比试验，为国产高档柴油机油的应用推广提供了技术依据。     

纳米粒子WS2和MoS2作为润滑油添加剂的摩擦学性能实验研究

在四球摩擦磨损试验机上,研究WS2、MoS2单一纳米粒子及WS2-MoS2混合纳米粒子作为润滑油添加剂的摩擦学性能,用倒置金相显微镜观察摩擦副的磨痕表面形貌,用扫描电镜-X光电子能谱仪分析磨斑表面主要元素的化学状态,用分析式铁谱仪对磨损试验后的油样进行铁谱分析。结果表明：两种纳米粒子添加剂均具有优良的摩擦学性能,原因在于润滑后摩擦副表面混合膜的存在,改变了表面的主要磨损机制,从而使润滑油表现出良好的抗磨、减摩和极压性能。相比单一的纳米粒子,含WS2-MoS2混合纳米粒子的润滑油极压性能较差,但具有更好的抗磨减摩性能。     

HEDP作为润滑油抗磨剂的应用研究

考察了1-羟基乙叉-1，1-二膦酸（二辛）酯（HEDP）的极压抗磨性能以及与硫化异丁烯的复合效应，并用俄歇电子能谱（AES）分析了其四球机试验后钢球表面的元素。结果表明，HEDP作为抗磨剂用于极压性润滑油中，具有优良的极压抗磨性能，其与硫化异丁烯复配也显示出了良好的协同效应。HEDP对于油品的防锈性能具有积极的作用，对有色金属的腐蚀无不良影响，具有多效功能，对于研制低剂量的极压性油品配方具有重要意义。HEDP应用于重负荷车辆齿轮油的全配方中，所调制的复合剂添加量不大于4．5％的GL-5车辆齿轮油符合GB1389592质量标准。     

发动机烟炱的生成及其对油品有关性能影响的试验方法研究

通过对1135发动机的喷油提前角、喷油嘴、机油油路以及活塞环间隙等方面的调整、改进，选择适当的试验条件，以不同质量级别的试验油样，考察发动机烟炱的生成以及烟炱对油品粘度、磨损的影响。另外，还考察了不同质量级别油品的高温清净性。结果表明，不同质量级别的油品在以上三个方面有明显的区别，相同质量级别的油品各项性能相当，说明在改装的发动机上所进行的试验以及烟炱的生成条件能满足对油品多项性能的评价。     

环境友好含氮润滑油添加剂的合成及其摩擦学性能研究

设计合成了4种不同结构类型的新型环境友好润滑〖JP2〗油添加剂（LA1~LA4）,采用1H NMR和MALDI TOF MS〖JP〗确证了其分子结构。考察了4种添加剂的油溶性、热稳定性和抗腐蚀性;在四球摩擦机上考察了其在液体石蜡（LP）中的摩擦学性能;用扫描电子显微镜（SEM）观察了钢球磨损的表面形貌,并用能谱分析仪（EDS）分析了钢球磨斑表面的元素组成,初步探讨了其摩擦作用机理。结果表明,4种添加剂具有优良的油溶性、热稳定性和抗腐蚀性,能够满足实际工况的要求;LP+10% LA2（质量分数,下同）的最大无卡咬负荷（PB）值比LP提高了87%,LP+10% LA3的烧结负荷（PD）值是LP的2倍,LP+10% LA3的钢球磨斑直径（WSD）只有LP的50%;SEM显示4种添加剂的加入能明显减小WSD,减少表面磨痕数量;EDS结果表明,添加剂在摩擦过程中形成复杂的反应膜。添加剂结构中的官能团会影响其性能,黄原酸酯基和羧酸酯基能够提高添加剂的极压抗磨性能。     

改善生物柴油碳烟在液体石蜡中的摩擦学行为的新方法

为了改善生物柴油碳烟(BDS)在液体石蜡(LP)中的摩擦学行为,通过500℃的热氧化处理,BDS的有序化程度增加,进一步利用油胺(OLA)修饰改善其油溶性。借助TG、FETEM、拉曼光谱仪、FTIR和Zeta电位仪对BDS和热氧化处理-油胺修饰的BDS(T-BDS-OLA)进行了表征;采用球-盘往复摩擦试验机、FESEM、3D激光扫描显微镜和拉曼光谱仪考察了BDS和T-BDS-OLA的摩擦学行为和作用机理。结果表明：T-BDS-OLA具有洋葱状结构,且比BDS具有更高的有序度;当碳烟的添加量为0.1-0.4 wt%, BDS和T-BDS-OLA均可以改善LP的减摩和抗磨性能,但T-BDS-OLA在LP中的抗磨减摩性能更佳。机理分析显示BDS和T-BDS-OLA均可以阻止摩擦副直接接触且起到滚动轴承的作用;此外,T-BDS-OLA剥离产生的片状石墨形成碳润滑层有利于滑动。     

四球法区分舰船汽轮机油抗磨性研究

在对比研究美国、俄罗斯军用汽轮机油产品规范中利用四球试验机法评定润滑油抗磨性的基础上,研究《润滑油抗磨性测定方法（四球机法）》SH/T 0189-1992和《润滑剂承载能力测定法（四球法）》GB/T 3142-1982对舰船汽轮机油抗磨性的内在规律及其区分性,并以FZG试验结果作为抗磨性评定依据,分析四球法与FZG试验法的相关性。结果表明：载荷越大,转速越低,摩擦环境越苛刻,越能区分不同油品的抗磨性能;标准SH/T 0189-1992（147 N,1 200 r/min）可以合理评价舰船汽轮机油抗磨性;最大无卡咬负荷PB对舰船汽轮机油具有明显的区分性,能够较好地表征油品的抗磨性能。