硅烷偶联剂修饰纳米ZrO2润滑油添加剂的摩擦学性能研究

以氧氯化锆为原料制备纳米ZrO2并对其结构进行了表征;用硅烷偶联剂对其表面进行表面改性处理,使其具有良好的亲油性;用摩擦磨损试验机测定了所制备的纳米ZrO2作为20#机械油添加剂的摩擦磨损性能。结果表明所制备的ZrO2为粒径为10nm左右的球形颗粒,具有无定形晶体结构;纳米ZrO2作为添加剂可以显著提高20#机械油的抗磨减摩性能,当纳米ZrO2的添加量为0.1%(质量分数)时相应的磨斑直径最小、摩擦因数最低、磨损量最少。     

表面改性剂处理纳米SiO_2填充改性聚丙烯研究

利用比表面积法和傅立叶红外光谱仪(FT-IR)研究了表面改性剂KH560对纳米SiO2的影响,结果表明,表面改性剂处理纳米SiO2有较好的分散效果。通过力学性能测试、DSC热分析和SEM照片观测对PP/纳米SiO2复合材料的结构和性能进行了研究。结果表明:纳米SiO2对PP有异相成核作用,当纳米SiO2含量为2%时,复合材料的综合力学性能好。SEM电镜分析得出,经表面改性的纳米SiO2均匀地分散于PP中,从而起到良好的改性作用。     

SiO2/MgO复合纳米添加剂的摩擦学和磨损修复性能研究

用化学方法制得粒径约为40nm的SiO2／MgO复合纳米粒子。用四球机和环-块试验机分别考察了其在矿物油中的抗磨减摩和自修复性能；用SEM和XPS分析了磨斑表面的形貌和元素组成，并探讨其润滑和自修复作用机理。研究表明：SiO2／MgO复合纳米添加剂具有优良的减摩、抗磨和自修复性能；在接触区的高温高压下SiO2／MgO复合纳米粒子在摩擦表面熔融、铺展和沉积，形成低剪切强度的表面膜，既提高了抗磨减摩性能，又表现出良好的自修复效果。     

表面未修饰及修饰纳米SiO2对锂基脂摩擦学性能的影响

利用四球摩擦磨损试验机考察了表面未修饰及修饰纳米SiO2作为添加剂对锂基脂摩擦学性能的影响;采用扫描电子显微镜观察了钢球磨损表面形貌,并采用X射线光电子能谱仪分析了钢球磨损表面典型元素的化学状态,以探讨2种纳米SiO2添加剂的减摩抗磨作用机理。结果表明,采用化学法和物理法制备的表面修饰及未修饰纳米SiO2作为添加剂均能通过形成复合边界润滑膜而改善锂基脂的减摩抗磨性能,其中采用物理法制备的未修饰纳米SiO2的减摩作用略优,而采用化学法制备的表面修饰纳米SiO2在高载荷下的抗磨作用较优。     

含纳米镍粉齿轮油摩擦学性能研究

为提高传统齿轮油的摩擦学性能,选择高速剪切和纳米镍粉表面修饰相结合的分散方式制备含纳米镍粉的齿轮油,采用四球试验机研究高速剪切转速和时间、KH560分散剂及纳米镍粉加入量对齿轮油摩擦学性能的影响,并采用SEM和EDS等对磨斑形貌和成分进行分析表征,初步探讨其抗磨减摩机制。结果表明:高速剪切转速为3 000r/min,剪切时间为30 min,分散剂KH560质量分数为6%时,纳米镍粉在齿轮油可的分散效果最好;纳米镍粉质量分数为0.5%时,齿轮油综合摩擦学性能较好,摩擦因数和磨斑直径较未添加镍粉的齿轮油分别下降25.5%和22.6%;含纳米镍粉齿轮油在不同载荷下均具有较好的减摩性能,但只在较低压力下具有较好的抗磨性能。磨痕形貌及能谱分析结果表明:在摩擦过程中含纳米镍粉齿轮油中的纳米镍粉能起到填平犁沟、修复磨痕表面的作用。     

表面修饰氟化镧纳米粒子的制备及摩擦学性能研究

采用化学沉淀法以氟化物(NaF)和稀土氯化盐(LaCl3)为原料制备LaF3纳米粒子;采用透射显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)对纳米粒子的结构和形貌进行表征及分析;用硅烷偶联剂KH550对其表面改性,在高速高温摩擦磨损试验机上研究改性后的LaF3纳米粒子添加到纯基础油中的摩擦学性能,分析其抗磨减摩机制。结果表明,LaF3纳米粒子添加到润滑油中能提高其摩擦学性能,起到减摩耐磨效果;摩擦过程中LaF3纳米粒子渗透到试件中,起到修复作用。     

四球摩擦副胶合失效的试验研究Ⅰ:微粉添加剂

用四球机试验分析微粉添加剂对润滑剂的摩擦磨损影响,用扫描电镜(SEM)分析磨斑表面。试验结果表明在恒载荷变速条件下,含2.70%MoS2添加剂的10#机械油的润滑减磨效果最好;含1.2%二氧化硅的10#机械油在实验条件下最迟发生胶合;三氧化二铬纳米添加剂对润滑油抗胶合性能没有任何提高,而且还是有害的;PrF3添加剂的抗磨减摩效果好于LaF3添加剂;在10#机械油中加入AlF的质量分数为0.33%~3.17%时,润滑油的摩擦磨损性能有较大改善,含量少于0.33%时润滑效果不显著,含量多于3.17%时其润滑效果比不加添加剂还差。     

用硅烷偶联剂修饰的纳米Fe3O4粒子作为润滑油添加剂的摩擦学性能研究

利用化学共沉淀法制备了平均粒径为59nm、采用硅烷偶联剂表面修饰的纳米Fe3O4粒子,并对其作为润滑油添加剂的摩擦学性能进行了研究。试验结果表明,添加硅烷偶联剂修饰的纳米Fe3O4粒子的润滑油表现出较好的抗磨减摩效果,能有效提高润滑油的抗磨减摩性能以及承载能力,当纳米Fe3O4的质量分数在1‰~3‰时产生的抗磨减摩效果较好。与空白20#润滑油相比,添加质量分数3‰纳米Fe3O4粒子的润滑油的摩擦因数平均降低了8%,磨损量不仅没有增加,反而出现了负磨损现象,且添加纳米Fe3O4粒子的润滑油摩擦磨损后的磨痕较浅。     

蒙脱石和坡缕石纳米润滑油添加剂的摩擦学性能

将KH550偶联剂修饰的纳米蒙脱石和纳米坡缕石,分别按质量比3%添加到150N基础油中制备2种纳米润滑油分散体系,用激光粒度分析仪、TEM、IR表征纳米添加剂的分散稳定性,在MMU-10G摩擦磨损试验机上测试2种纳米润滑油对45#钢的减摩抗磨性能,用SEM和EDX等分析摩擦试样表面成分与形貌的变化及影响摩擦学性能的机制。结果表明:纳米蒙脱石平均粒径较小,在150N基础油中分散更稳定;2种纳米润滑油相比纯基础油润滑时的平均摩擦因数和磨损量均明显下降,其中纳米蒙脱石润滑油的抗磨减摩性能最好;2种纳米润滑油润滑时摩擦试样表面分别生成了含蒙脱石和坡缕石特征元素的自修复膜层,其中蒙脱石特征元素含量相对较高,说明纳米蒙脱石摩擦学性能更好。     

复合纳米粒子作为润滑油添加剂的摩擦学性能

研究了复合纳米粒子作为添加剂对润滑油摩擦学性能的影响.将改性纳米CaCO3和纳米Zn按一定质量分数进行复配后,加入到液体石蜡中,采用摩擦磨损试验机考察了其摩擦学性能;并采用正交试验方法分析了2种纳米粒子的最佳配比和最佳添加量.结果表明,复合纳米粒子综合了CaCO3和Zn 2种纳米粒子的性能,作为润滑油添加剂,比单一的纳米CaCO3和纳米Zn添加剂有更好的抗磨减摩性能;在本文试验条件下,纳米CaCO3和纳米Zn的质量比为1∶1,总质量分数为0.6%时,配制的润滑油具有更好的抗磨减摩性能.