磁场作用下基础油和含硫代磷酸铵盐润滑油的摩擦学特性

采用改进后的四球试验机考察在有、无磁场作用下150SN基础油和含硫代磷酸铵盐(T307)抗磨添加剂润滑油的摩擦磨损性能,并用扫描电子显微镜(SEM)观察磨斑的表面形貌,分析磁场、载荷和T307的添加量对润滑油摩擦学特性的影响。结果表明：以150SN基础油为润滑介质时,与无磁场作用时相比,磁场作用下的钢球磨斑直径较小、摩擦因数较大,即磁场作用可增强150SN基础油的抗磨性能、削弱其减摩性能;以含T307润滑油为润滑介质时,磁场作用下的钢球磨斑直径和摩擦因数均大于无磁场作用时的磨斑直径和摩擦因数,即磁场作用对含T307润滑油的抗磨性能和减摩性能都有不利影响;磁场作用会影响钢球表面膜的性质和状态,不利于T307与金属表面发生摩擦化学反应形成润滑膜。     

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。     

富勒烯添加剂的摩擦学性能研究

富勒烯(C60)润滑添加剂具有独特的球形结构。对富勒烯在500SN基础油中的摩擦学性能进行了研究,对其摩擦学机理进行了探讨。借助于甲苯,将富勒烯溶于500SN基础油中,用四球机和摩擦力测定装置考察了富勒烯的抗磨损性能,极压性能和减摩性能。在低负荷下(294 N),低含量(100μg/g)的富勒烯可以将500SN基础油的磨斑直径从0.531 mm降低到0.338 mm,降低了36.3%,而在高负荷(490 N)下,高含量富勒烯(500μg/g)可以将500SN基础油的磨斑直径从1.470 mm降低到0.600 mm,降低了59.2%。低含量(≤100μg/g)的富勒烯对500SN基础油的极压性能基本没有影响,而当富勒烯的含量增加到200μg/g及以上时,500SN基础油的最大无卡咬负荷基本没有提高,烧结负荷从1235 N增加到1568 N,提高了一个等级。在低负荷(≤392 N)下富勒烯对500SN基础油摩擦因数的影响不大,而在高负荷(490 N)下能够降低500SN基础油的摩擦因数。富勒烯在低负荷下的抗磨减摩性能一般,但在高负荷下表现出较好的抗磨减摩性能。其机理是非极性的大分子富勒烯不能在摩擦表面形成吸附膜,且还增加了润滑油分子的内摩擦力,在低负荷下使润滑油的摩擦学性能变差。但在高负荷下,具有高抗压性的富勒烯分子能够有效地防止摩擦副表面直接接触,起到抗磨减摩作用。(图9表2参考文献7)     

磁场中含氯化石蜡润滑油的摩擦学性能研究

在有磁场和无磁场的条件下,用改进过的四球试验机考察了不同载荷下含氯化石蜡润滑油的摩擦学特性。在磁场的作用下,含氯化石蜡润滑油中钢球的磨斑直径均有所降低,说明含氯化石蜡润滑油的抗磨性能得到改善。磁场有利于摩擦副表面吸附氯化铁膜,提高了含氯化石蜡润滑介质的抗磨性能。但磁场会导致更严重的腐蚀。     

纳米氧化镧在润滑油中的应用研究

选择吐温60、司班20、司班80和聚醚作为活性剂对纳米氧化镧（n—La2O3）进行改性，配制了含纳米氧化镧的润滑油，并在MRS-1J四球磨损实验机上考察了润滑油的摩擦学性能。结果表明：吐温60、司班20、司班80和聚醚比例为2：1：1：3时对纳米氧化镧粒子具有最好的分散效果，且纳米氧化镧质量分数为0．8％时，具有最佳的摩擦学性能；与500SN基础油相比，其PB值提高了40．8％，磨斑直径降低了36．9％，摩擦因数降低了29％。     

磁场对含与不含磷酸三甲酚酯润滑油摩擦学特性的影响

在四球摩擦磨损试验机的摩擦区域外置磁场,考察了有无磁场条件下150SN基础油和含磷酸三甲酚酯（TCP)润滑油的摩擦学特性,并用扫描电子显微镜（SEM)和X射线光电子能谱仪分析了磨斑表面形貌和典型元素的化学状态。摩擦学测试结果表明磁场增强了基础油和含TCP润滑油的抗磨性能,削弱了两者的减摩性能。磁场作用下磨斑表面的磨损程度更轻微,特别是经含TCP润滑油润滑后的磨斑。XPS表明含TCP润滑油中的磨斑表面生成了主要含有Fe2O3, Fe3O4 和 FePO4等化合物的摩擦化学反应膜。磁场中摩擦副亚表层中O和P元素的含量比无磁场环境中高,推测磁场对含TCP润滑油抗磨性能的增强作用和对减摩性能的削弱作用是因为磁场促进了TCP中O和P元素向摩擦副亚表层的扩散。     

磁场环境下含纳米Cu润滑油摩擦学特性及其机理

合成了油酸修饰的纳米Cu润滑油添加剂，并用改装的四球摩擦磨损试验机考察了添加纳米Cu的润滑油在不同磁场条件下的摩擦学性能。结果表明，磁场作用下，含纳米Cu添加剂润滑油中钢球的磨斑直径和摩擦因数均小于无磁场环境。采用扫描电子显微镜和X射线光电子能谱分析了磨斑表面，并探讨了磁场条件下纳米Cu添加剂的摩擦学机理。分析认为：一方面，外加磁场引起的感应电流促进了Cu的软化涂抹；另一方面，外加磁场可能促进了Cu参与摩擦化学反应生成了CuO。     

纳米二硫化钼在菜子油中的摩擦学行为

对纳米MoS_2在菜子油中的摩擦学行为和抗磨减摩机理进行了研究。将纳米MoS_2用高碱值合成磺酸钙(T106)稳定地分散于菜子油中,并用四球机考察了菜子油的磨斑直径和摩擦因数。纳米MoS2的添加量在0%~1.0%范围内,菜子油的磨斑直径和摩擦因数均随着纳米MoS_2的增加而降低,当纳米MoS_2的添加量为1.0%时,菜子油的磨斑直径下降了7.8%。用扫描电子显微镜(SEM),能量色散谱(EDS)和x射线光电子能谱(XPS)对磨斑表面形貌和典型元素的化学状态进行了分析,发现磨斑表面有Fe_2O_3,FeSO_4和MoO_3。在摩擦的作用下,纳米MoS2在摩擦区域发生了化学反应,生成了含Fe_2O_3,FeSO_4和MoO_3的化学膜,该化学膜具有抗磨减摩特性,提高了菜子油的抗磨减摩性能。     

电磁效应对含SiO2/SnO2复合纳米粒子润滑油的摩擦自修复特性影响

用四球机考察了添加SiO2/SnO2复合纳米粒子的润滑油在电磁场作用下的摩擦学和自修复性能,用扫描电子显微镜（SEM)和X射线光电子能谱仪（XPS）分析了磨斑表面形貌及其典型元素的化学状态,并对抗磨自修复机理进行了初步探讨。结果表明：在磁场作用下,含SiO2/SnO2复合纳米粒子的润滑油润滑下的摩擦副磨斑直径和摩擦系数均比无磁场时小,且自修复效果更加明显。这是由于磁场有利SiO2/SnO2复合纳米添加剂在摩擦副表面沉积,沉积物在摩擦载荷和摩擦热作用下快速熔融铺展,形成具有良好抗磨减摩和修复性能的沉积物膜。     

磁场对含丁辛基二硫代磷酸锌润滑油的润滑增效作用

在四球摩擦磨损试验机的摩擦接触区域外加磁场,考察了有、无磁场作用下150SN基础油和含不同质量分数的丁辛基二硫代磷酸锌（T202） 润滑油的摩擦学特性。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和典型元素的化学状态,并讨论 了润滑机理。结果表明,磁场作用下含T202润滑油中钢球表面的磨斑直径及其摩擦系数均比无磁场时的小,且钢球表面的磨损程度与无 磁场时相比更轻微。XPS分析结果显示,含T202润滑油中的钢球表面形成了由FeSO4,FeS和ZnS等物质组成的摩擦化学反应膜,磁场作用 下钢球表面的O、S、Fe、Zn、P元素的相对原子含量均比无磁场时的高,从而推断磁场对含T202润滑油的润滑增效作用是磁场促进了摩擦化学反应膜的形成和磨损表面的改性引起的。