黑磷-氧化石墨烯复合油基润滑添加剂的摩擦学性能研究

钛合金广泛应用于航空航天、海事、军事等领域,但其较差的摩擦学特性限制了它在精密零部件中的应用。因此,研究适用于钛合金高精密成形加工过程中的润滑添加剂是实现钛合金高效加工的关键。采用相转移法制备了氧化石墨烯和黑磷纳米片复合油基润滑添加剂,通过扫描电子显微镜、拉曼光谱仪和X射线衍射仪等对复合添加剂的形态、组成和物相结构进行了表征,利用UMT-5多功能摩擦磨损试验机评价了黑磷-氧化石墨烯纳米片作为液体石蜡基润滑添加剂在钛合金表面的摩擦学性能。实验结果表明,黑磷纳米片与氧化石墨烯的质量比为1∶4的复合润滑剂表现出最佳的综合摩擦学性能,综合测试分析证实,黑磷-氧化石墨烯复合润滑添加剂的优异摩擦学性能归因于吸附与摩擦化学反应的协同作用。该发现对开发用于钛合金制造和加工的新型润滑剂具有指导意义。     

磨损自补偿润滑添加剂的摩擦学效应

在四球摩擦试验机上研究了磨损自补偿润滑添加剂（ＺＴＡ１、ＺＴＡ２、ＺＴＢ１、ＺＴＣ１、ＺＴＣ２）对润滑油的摩擦学效应，试验表明，此类添加剂具有优异的摩擦学效应，其承载能力为：ＰＢ≥９８０Ｎ，ＰＰ≥２２０５Ｎ，耐磨损率相基础油下降９０％以上。     

PS/SiO2纳米杂化材料的制备及作为菜籽油添加剂的摩擦学性能

用无皂乳液聚合法一步制备了聚苯乙烯/表面有机化二氧化硅（PS/SiO2）纳米杂化材料，采用红外光谱（FF-IR）、透射电子显微镜（TEM）以及热分析（TGA-DSC）等对材料的核-壳结构进行了表征，表明PS/SiO2纳米杂化材料为平均粒径在60nm左右的良好分散圆球。利用四球机考察了添加剂在菜籽油中的摩擦学性能。结果表明，合成的PS/SiO2纳米杂化材料能提高菜籽油的抗磨性能及承载能力，并能降低摩擦系数，其最佳用量为1.0％。     

纳米润滑添加剂的摩擦学特性研究

纳米金属铜粒子粒度难以控制,其在润滑油中的分散性和稳定性也存在不少问题,为此,采用机械化学法在QM1SP04高能行星球磨机上制备出了铜颗粒粒径在15～60 nm之间的纳米铜浆,并与润滑基础油N68混合搅拌、沉淀后,获得了油溶性良好的纳米润滑油添加剂NT-1.用XP销-盘摩擦磨损试验机和四球摩擦试验机考察了NT-1添加剂的摩擦学性能,结果表明:添加NT-1纳米添加剂的N68润滑油比未添加时总磨损量减小了135%,出现了负磨损现象;将NT-1添加到长城15W/40SE汽油机油中,其PB值增加了26.0%,摩擦系数降低了11.1%,表现出良好的减摩性能和自修复功能.同时,将NT-1添加剂与3种有机钼盐配对试验,发现加入2%的硫化硫磷酸钼使基础油的承载能力提高了98.3%,其原因可能是有机钼与纳米铜之间存在协同作用.     

N-月桂酰基谷氨酸添加剂在菜籽油中的摩擦学性能

传统的润滑油添加剂在低毒性、低污染和可生物降解方面不合环保要求。以月桂酰氯与谷氨酸在碱性溶液中反应,在脂肪酸分子中引入氮,合成了一种新型的润滑添加剂——N-月桂酰基谷氨酸,并用红外光谱对其结构进行了表征。通过四球机考察了它在菜籽油中的摩擦学性能,分析和研究了其添加含量和载荷对菜籽油摩擦学性能的影响。用扫描电子显微镜（SEM）对钢球表面的磨斑形貌进行了分析。结果表明：添加剂含量在1．5％内承载力、烧结负荷为最大;在0．5％内抗磨性最好。该添加剂在菜籽油中具有良好的极压性能和抗磨减摩性能。     

油酸修饰纳米BN/TiN润滑添加剂的摩擦学性能研究EI北大核心CSCD

使用油酸对BN,TiN,BN/TiN纳米添加剂进行表面改性修饰,通过傅里叶红外光谱仪进行表征,利用四球摩擦磨损试验机考察润滑油纳米添加剂的摩擦学性能。结果表明:油酸成功枝接在纳米颗粒表面,提高其分散性能。与纯基础油相比,纳米添加剂工况摩擦因数降低11.7%,磨斑直径降低29.5%,磨斑表面未出现起皮脱落现象,沟槽深度、宽度明显降低,混合BN/TiN纳米添加剂表现出协同润滑作用。纳米BN,TiN颗粒能够进入摩擦副中,起到微轴承作用,降低摩擦磨损,进入摩擦副中的纳米BN与摩擦副基体材料发生化学反应,生成氮化硼、氧化硼、氧化铁等物质修复磨损表面。     

石墨摩擦学性能、润滑机理及改性的研究进展

综述了环境气氛、温度、载荷、晶粒度、电流和磁场等因素对石墨材料的摩擦磨损性能的影响,以及浸渍处理、硅化处理、层间插入处理等对石墨材料性能的改善和各种润滑机理,指出石墨材料性能还存在缺陷和不足,提出对石墨材料的摩擦磨损特性、润滑机理和改性处理方面还需深入研究。     

纳米润滑添加剂的研究进展

纳米材料的独特性能使得其在润滑领域表现出良好的抗磨减摩效果。本文中综述了纳米润滑添加剂的国内外发展现状及研究水平。为实现无机纳米颗粒在润滑油中的均匀分散,需对纳米颗粒进行表面处理。纳米润滑添加剂表面改性的方法主要有:包覆改性和表面化学改性。大量试验表明:将纳米粒子添加到润滑油中,不仅可以起到抗磨减摩作用,还可以延长器械的使用寿命,减少污染,节约能源,使免维修成为可能。     

含磷润滑添加剂在钢-镁摩擦副间摩擦学特性的研究

利用MRH-3环块摩擦试验机实验考察了4种商用含磷润滑添加剂在钢-镁摩擦副间的摩擦学性能.研究表明:考察的磷酸酯能显著提高基础油的承载能力,且比基础油具有更优良的减摩效果;但在轻载下导致的镁合金体积磨损量均较基础油大.探讨了磷酸酯添加剂摩擦学特性与其反应活性的相关性.     

N-月桂酰某谷氧酸添加剂在菜籽油中的摩擦学性能

传统的润滑油添加剂在低毒性、低污染和可生物降解方面不合环保要求.以月桂酰氯与谷氨酸在碱性溶液中反应,在脂肪酸分子中引入氮,合成了一种新型的润滑添加剂--N-月桂酰基谷氨酸,并用红外光谱对其结构进行了表征.通过四球机考察了它在菜籽油中的摩擦学性能,分析和研究了其添加含量和载荷对菜籽油摩擦学性能的影响.用扫描电子显微镜(SEM)对钢球表面的磨斑形貌进行了分析.结果表明:添加剂含量在1.5%内承载力、烧结负荷为最大;在0.5%内抗磨性最好.该添加剂在菜籽油中具有良好的极压性能和抗磨减摩性能.     

纳米铜润滑油添加剂的摩擦学特性及其自修复机理

为了评价纳米铜添加剂对摩擦副的减摩和自修复性能,采用液相化学还原法合成了二烷基二硫代磷酸(HDDP)修饰纳米铜微粒,利用四球摩擦磨损试验机分析了不同载荷条件下纳米铜添加量对摩擦系数、磨斑直径等摩擦学性能影响,采用扫描电镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)分析了磨痕形貌及其化学成分组成,并通过纳米压痕测试技术测量铜膜硬度及弹性模量。结果表明:纳米铜添加量为0.4%(质量分数)时减摩效果最佳,磨斑直径和摩擦系数明显下降,比未添加纳米铜的降低了23.0%~27.2%和15.1%~24.9%。摩擦过程中纳米铜微粒在摩擦表面形成化学沉积膜,铜膜的纳米硬度为1.63 GPa,弹性模量为78.08 GPa,表现出优良的抗磨减摩性能。     

PS／OMMT纳米复合材料作为润滑油添加剂的摩擦学性能

用乳液聚合法制备了聚苯乙烯/有机蒙脱土(PS/OMMT)纳米复合材料,并利用 XRD对其结构进行表征.利用四球机考察了纳米复合材料在AN 10油中的摩擦学性能,表明所合成的PS/OMMT纳米杂化材料能提高基础油的抗磨性能及承载能力,降低其摩擦系数;复合材料中OMMT含量对摩擦学性能影响很大.EDX能谱研究结果表明,在低负荷下PS/OMMT纳米复合材料在钢球表面铺展成膜,在高负荷下,聚合物分解,裸露出纳米结构的高度分散蒙脱土片层具有高活性,能在钢球的磨斑表面成膜,改善润滑油高负荷下的摩擦学性能.     

硅酸盐粉末作为润滑脂添加剂的摩擦磨损特性及绝缘性能研究

天然硅酸盐矿物可用作润滑添加剂,对其摩擦磨损性能进行深入研究很有意义。针对2种常见的层状硅酸盐蛇纹石和滑石,利用X射线衍射(XRD)分析2种亚微米粉末的组分,利用MFT-R4000摩擦磨损试验机考察两者作为润滑脂添加剂的摩擦学性质,通过扫描电子显微镜(SEM)分析了摩擦过程后磨损表面的形貌,利用电学仪器测定不同浓度润滑脂的击穿电压以及体积电阻率。XRD结果显示蛇纹石粉末的纯度高,而滑石粉中含有少量杂质。2种粉末在摩擦试验中均表现出良好的减摩抗磨性能。而相比于蛇纹石,滑石粉末在润滑脂中所起到的绝缘性能更优。     

Investigation of Tribological Properties of Cu Nanoparticle as Lubricating Oil Additive

Cu nanoparticles with average diameter of 20 nm have been successfully prepared by chemically reduction in solution. The Cu nanoparticles have the same structure as bulk Cu and its tribological properties as additives in oil have been evaluated with a T-11 tester. The results show that Cu nanoparticles exhibit good performance in anti-wear and friction reduction.     

油酸亚锡的合成及其摩擦磨损性能

有机酸的锡盐一般具有低毒,甚至没有毒性,且无腐蚀等特点,因而有望作为润滑油添加剂得到应用,但它们的合成一般均采用含氯的无机锡盐作为原料,因而产品中往往因为含有氯离子而导致对摩擦副的腐蚀.本文以油酸和氧化亚锡为原料合成了油溶性的油酸亚锡,并利用红外光谱和原子发射光谱对其结构进行了表征.用四球摩擦磨损试验机考察了油酸亚锡在26号白油中的摩擦学性能,对其与硫系和磷系添加剂的复配效果进行了考察.结果表明,油酸亚锡作为润滑油添加剂具有良好的抗磨、减摩性能和一定的承载能力;油酸亚锡与磷酸三甲苯酚酯和硫化异丁烯添加剂有良好的协同作用.磨斑的表面分析表明,油酸亚锡添加剂在摩擦表面形成了含锡的化学反应膜.     

油溶性离子液体作为润滑油添加剂的摩擦学性能研究

为解决离子液体在基础油中溶解性差、不宜用作润滑添加剂的问题,通过分子设计制备了极性较小的十六烷基三辛基季膦磷酸二异辛酯盐和十六烷基三辛基季胺多库酯钠盐2种油溶性离子液体,其在碳氢润滑油聚ɑ烯烃(PAO10)中均具有较好的溶解性。采用铜片腐蚀试验考察了2种离子液体的腐蚀性;通过Optimol SRV-IV往复振动摩擦磨损试验机测试了2种离子液体作为PAO10基础油添加剂的摩擦学性能,通过多功能X射线光电子能谱仪(XPS)和原位接触电阻(ECR)表征推导了离子液体添加剂在PAO基础油中的润滑机理。结果表明:2种离子液体作为PAO10的添加剂无腐蚀,完全符合对润滑添加剂的要求。2种离子液体添加剂比空白基础油和传统工业添加剂ZDDP均具有更好的减摩抗磨性能。2种离子液体添加剂会在摩擦副表面形成有效的吸附膜和发生复杂的摩擦化学反应,因而使离子液体具有优异的减摩抗磨性能。     

再生柴油发动机润滑油的摩擦学性能

废润滑油的再生利用具有重要意义,目前对其研究尚不够深入。对车辆柴油发动机使用过的废CD 10W-40润滑油进行净化处理得到预再生润滑油,再补充合适的添加剂制得再生润滑油。采用四球摩擦磨损试验机测试了不同再生油品的抗极压性能和减摩抗磨性能,用扫描电子显微镜和能量色散谱仪分析了磨损表面的形貌及元素组成。结果表明:废润滑油的最大无卡咬负荷PB比新润滑油下降36.5%,减摩抗磨性能明显降低;将4%高级复合润滑油添加剂TY补充到预再生油中得到的再生润滑油的摩擦学性能与新润滑油相当;将5%自制的复合添加剂RC加入到预再生油中,所得再生润滑油的PB值较新润滑油提高35.1%,摩擦系数降低30%左右,磨斑直径减小;复合添加剂的加入可使废润滑油的摩擦学性能得到恢复和改善。     

坡缕石/铜复合纳米粉体对HT200摩擦副的摩擦学性能

用共混法制备1∶1的坡缕石/铜复合纳米粉体,经表面修饰后按质量比2%添加到150N基础油中,制备出含复合纳米材料添加剂的润滑油体系。用MMU-10G摩擦磨损试验机测试该润滑油添加剂对HT200对磨试样的摩擦学性能,并用高精度电子天平测定试件的失重量以评定其耐磨性能。用扫描电镜SEM、EDX等分析了摩擦磨损试验后表面成分与形貌的变化,并分析了摩擦学性能变化的机理。结果表明:制备的坡缕石/铜复合纳米粉体在基础油中分散性良好,颗粒大小不超过200nm,能明显提高摩擦副的减摩抗磨性能,平均摩擦因数下降19.1%,总磨损量下降44%,试件表面生成了含坡缕石特征元素和铜元素的自修复膜层,这是纳米坡缕石和纳米铜粒子共同作用的结果。     

磨损自补偿添加剂在成品油中的摩擦学效应

利用四球试验机考察了二聚酸－3－氯－2－羟基丙单酯（DAE）在4种成品油中的摩擦学性能。试验结果表明，DAE添加剂在L－HM68液压油和L－DAB100空压机油中具有良好的适应性，使其承载能力增强，摩擦系数降低及耐磨性增强；DAE在L－CKE涡轮蜗杆油中使耐磨性增强；DAE在L－CKC150齿轮油中虽使承载能力提高，减磨性增强，但有使耐磨性减小的趋势，说明DAE在不同的油中有不同的性能。     

氟硅油用作高温航空润滑油的研究

对氟硅油的性能进行了研究,主要包括热氧化安定性、润滑性和黏温性能等.结果表明:氟硅油的热氧化稳定性温度可达250℃；通过分子结构中引入了Cl元素,其润滑性能得到明显的提高；此外还具有优异的黏温性能和低温性能.该油的最高使用温度比酯类油提高了50℃以上.