烷氧基硼酸钙的摩擦学性能研究

合成了环己氧基硼酸钙、异辛氧基硼酸钙和十二烷氧基硼酸钙三种烷氧基硼酸钙添加剂 ,利用四球试验机和HQ 1型摩擦磨损试验机评价了它们的抗磨减摩性能 ;采用 X 射线光电子能谱仪 (XPS)分析了磨斑表面主要元素的组成和价态。结果表明 ,在润滑油基础油HVI 50 0中加入1 %～ 3%的烷氧基硼酸钙后 ,PB 值比基础油HVI 50 0的PB 值提高了 50 %左右 ,而 40 0N负荷下的摩擦系数则均有不同程度的减小。因此 ,烷氧基硼酸钙具有良好的抗磨减摩性能 ,其作用机理是这些添加剂在摩擦过程中形成了B2 O3并进一步与基体铁反应 ,从而起到抗磨减摩作用。     

含氮、氧改性菜籽油润滑添加剂对钢-钢摩擦副和钢-铝摩擦副摩擦学性能的影响

对菜籽油进行化学改性制备了一类氮氧型改性菜籽油添加剂（NOR），并利用红外光谱对其主要官能团进行鉴定。分别通过四球和SRV摩擦磨损试验机考察了以菜籽油为基础油，以NOR为添加剂时对钢-钢摩擦副和钢-铝摩擦副抗磨减摩性能的影响，用扫描电子显微镜观察分析钢球磨斑表面的形貌，同时通过对铝合金磨痕进行X射线光电子能谱分析，探讨了氮氧型改性菜籽油润滑添加剂的抗磨减摩机理。结果表明：以氮氧型改性菜籽油为添加剂，以菜籽油为基础油时，钢-钢摩擦副和钢-铝摩擦副均表现出良好的抗磨减摩作用，其润滑作用机理是由于长链菜籽油分子的载体作用、氮的高反应活性以及二者的协同作用在金属摩擦表面形成了含氮、氧及碳等元素的表面保护膜。     

十二烷硫基硼酸镧的合成及摩擦学性能研究

合成了十二烷硫基硼酸镧，利用四球试验机和摩擦磨损试验机评价了其抗磨减磨性能；采用x-射线光电子能谱仪（XPS）分析了磨斑表面主要元素的组合和价态，用扫描电子显微镜（SME）分析了磨斑表面形貌。试验结果表明：在基础油HVI500中加入2％的十二烷硫基硼酸镧时，油的最大无卡咬负荷PB值比基础油增大约60％，不同负荷下的磨擦系数也比基础油在400N的低，十二烷硫基硼酸镧具有良好的抗磨减磨性能，其作用机理是添加剂在摩擦过程中发生分解反应，生成的B2O3和La2O3起抗磨减摩作用。     

含硼、氮改性菜籽油润滑添加剂的摩擦学性能

对菜籽油进行化学改性制备了硼-氮型改性菜籽油润滑添加剂（BNR），并利用红外光谱对其主要官能团进行了鉴定。分别采用四球和SRV摩擦磨损试验机，考察了以菜籽油为基础油、以BNR为添加剂时对钢-钢摩擦副和钢-铝摩擦副的抗磨减摩性能；用扫描电子显微镜观察分析钢球磨斑表面的形貌；同时通过对铝合金磨痕进行X射线光电子能谱分析，探讨了硼-氮型改性菜籽油润滑添加剂的抗磨减摩机理。结果表明，以硼-氮型改性菜籽油为添加剂、以菜籽油为基础油时，由于长链菜籽油分子的载体作用、氮的高反应活性、硼的缺电子性以及三者的协同作用，在金属摩擦表面形成一层高强度的吸附膜和摩擦化学反应膜，对钢-钢摩擦副和钢-铝摩擦副均表现出良好的抗磨减摩作用。     

羟基化改性菜籽油润滑添加剂对镁合金摩擦学性能的影响

在菜籽油(RO)分子中引入羟基,合成了一种新型的环境友好型润滑添加剂(HORO),并利用红外光谱对其主要官能团进行了鉴定。通过SRV摩擦磨损试验机考察了以菜籽油为基础油、以HORO为添加剂时对钢-镁摩擦副抗磨减摩性能的影响,同时通过X射线光电子能谱对镁合金磨斑表面进行分析,探讨了羟基化改性菜籽油润滑添加剂的抗磨减摩机理,并对生物降解性能进行了评定。结果表明:羟基化改性菜籽油润滑添加剂对钢—镁摩擦副具有优良的极压抗磨和减摩性能,2%的该种添加剂能使镁合金磨损体积从7.8 mm3降低到2 mm3,摩擦系数则从0.054降低到0.043;其润滑作用机理是由于长链菜籽油分子在镁合金摩擦表面进行吸附或发生摩擦化学反应形成了摩擦聚酯膜与镁的氧化膜共同组成的起抗磨作用的润滑膜;生物降解试验表明羟基化改性菜籽油具有优异的生物降解性能。由此推断,研制的羟基化改性菜籽油是一种性能优异的环境友好镁合金润滑添加剂。     

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。     

双羟基廿二酸对钢-镁摩擦副摩擦学性能的影响

采用SRV摩擦磨损试验机考察了以菜籽油为基础油,以双羟基廿二酸(DHDA)为添加剂时对GCr15钢-AZ91D镁摩擦副抗磨减摩性能的影响.采用扫描电子显微镜(SEM)观察分析镁合金块磨斑表面的形貌,同时通过对镁合金磨痕进行X射线光电子能谱(XPS)分析,探讨了双羟基廿二酸润滑添加剂的抗磨减摩机理.结果表明,双羟基廿二酸润滑添加剂在菜籽油中具有优良的抗磨和减摩性能;其润滑作用机理是由于长链脂肪酸分子在摩擦表面吸附或发生摩擦化学反应形成了摩擦聚酯膜、氧化镁膜或镁皂共同组成的起抗磨作用的润滑膜.     

硫化菜籽油润滑添加剂对钢-镁摩擦副摩擦学性能的影响

在菜籽油（RO）分子中引入硫,合成了一种新型可生物降解润滑添加剂（SRO）,通过SRV摩擦磨损试验机考察了以菜籽油为基础油,以SRO为添加剂时对GCr15钢- AZ91D镁合金摩擦副摩擦学性能的影响,用扫描电子显微镜观察分析镁块磨斑表面的形貌,同时通过对镁合金磨痕进行X射线光电子能谱分析。结果表明：以菜籽油为基础油时,硫化菜籽油润滑添加剂对钢-镁摩擦副具有优良的抗磨减摩性能;其润滑作用机理是由于长链菜籽油分子的载体作用、硫的高反应活性以及二者的协同作用与摩擦金属表面形成了一层高强度的吸附膜和（或）摩擦化学反应膜。     

硼化蓖麻油润滑添加剂对钢-钢和钢-镁摩擦副摩擦学性能的影响

在蓖麻油(CO)分子中引入硼,制备了一种新型环境友好润滑添加剂(BCO),并利用红外光谱对其主要官能团进行表征。通过四球和SRV摩擦磨损试验机考察了以菜籽油为基础油、以BCO为添加剂时对钢-钢摩擦副和钢-镁摩擦副抗磨减摩性能的影响;用扫描电子显微镜观察分析钢球磨斑表面的形貌,同时通过对镁合金磨痕进行X射线光电子能谱分析,探讨了BCO添加剂的抗磨减摩机理。结果表明,BCO添加剂在菜籽油中具有优良的极压抗磨和减摩性能;其润滑作用机理是由于长链蓖麻油分子的载体作用、硼的缺电子性以及二者的协同作用与摩擦金属表面形成了一层高强度的吸附膜和/或摩擦化学反应膜。     

2-巯基苯并噻唑的改性及在菜籽油中的摩擦学性能研究

 摘要：在2-巯基苯并噻唑分子中引入硼元素(B)和油溶性基团正辛氧基，合成了2-硫酮苯并噻唑啉-3-甲基二正辛基硼酸酯(OTB)，以它作为润滑油添加剂，采用四球摩擦磨损试验﹑铜片腐蚀性试验分别考察了加有OTB的菜籽油(RO)的摩擦学性能及抗腐蚀性能，分析了载荷﹑摩擦时间﹑添加剂含量对菜子油摩擦学性能的影响。结果表明，在菜子油中添加OTB后，其承载能力明显提高，磨斑直径和摩擦系数均显著下降，特别在较高的载荷下具有更好的抗磨减摩性能，并表现出较好的抗腐蚀性能，可以作为润滑油多功能添加剂使用。     

含硼杂环抗磨添加剂的合成及其摩擦学性能

 从分子设计的观点出发，合成了一种新型含硼杂环抗磨添加剂SONB，采用四球摩擦磨损试验机评价了其摩擦学性能。结果表明，在菜籽油(RSO)中加入添加剂SONB后，承载能力有较大提高，磨斑直径明显减小，摩擦系数明显降低。从磨损表面SEM/EDS、XPS分析结果可以推断，该添加剂在摩擦过程中发生了化学分解反应，S元素在钢球的表面形成了一层含Fe₂(SO₄)₃和FeS₂ 的反应膜，N、B元素则以吸附膜的形式存在于摩擦表面， 两种膜的协同作用提高了菜籽油的减摩抗磨性能及承载能力。     

功能化离子液体作为菜籽油添加剂的摩擦学研究

合成了一种含酯基的功能化离子液体1-乙酸乙酯基-3-丁基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐（LF1-4）,以传统添加剂丁辛基二硫代磷酸盐（T202）为对比,采用四球摩擦磨损试验机考察了其作为菜籽油（RO）添加剂的摩擦学性能;采用扫描电子显微镜（SEM）和X射线光电子能谱（XPS）仪分别对钢球磨斑表面的形貌和主要元素进行了观察和分析。结果表明,LF1-4作为RO的添加剂具有良好的减摩作用和显著的抗磨作用,在添加量（质量分数）为1.0%时达到最佳效果,能使磨斑直径减小38%;同时,LF1-4能有效提高RO的承载能力（P_B）,但其在RO中的减摩抗磨作用较T202稍差,推测是由于LF1-4在RO中的油溶性稍差所致. 在高载荷下,离子液体LF1-4发生分解释放出活性元素氟等,与摩擦副表面的金属发生摩擦化学反应形成了铁的氟化物等新的化合物,从而减少了摩擦和磨损。     

无硫磷喹唑啉酮酯新型润滑油抗磨添加剂的制备及其性能

 合成了一种新型的不含硫、磷的N杂环化合物棕榈酸-N-（喹唑啉-4-酮）甲酯，以它作为润滑油抗磨添加剂，在万能摩擦磨损试验机和环块试验机上评价了其在液体石蜡中的摩擦磨损性能，还考察了其热稳定性能和油溶性能，并采用扫描电子显微镜观察分析钢球磨损表面形貌。结果表明，所合成的棕榈酸-N-（喹唑啉-4-酮）甲酯抗磨添加剂具有一定的油溶性和提高承载能力的功效，抗磨减摩性良好，热稳定性优秀，能显著降低工况的磨损和减小摩擦系数，有效提高基础油的摩擦学性能。     

一种有机/无机复合纳米铜添加剂的摩擦学性能

在实验室制备了一种复合型修饰剂修饰的油溶性纳米铜添加剂,粒径为1~7 nm。在四球摩擦磨损试验机上考察了该添加剂在HVIW H150基础油及SJ 5W/30汽油机油中的摩擦磨损性能。结果表明,含0.1%纳米铜添加剂的HVIW H150基础油具有良好的抗磨性能,可使基础油PB值提高30%以上,磨斑直径降低50%左右;在5W/30 SJ汽油机油中表现出明显的减摩性能,使油品的摩擦系数降低28%以上。这是由于纳米铜超强的延展性使其在润滑油中表现出优良的摩擦学性能。     

新型无硫磷有机钼添加剂的制备与摩擦学性能

研制了一种新型无硫磷有机钼润滑油添加剂月桂酸-N-钼酸酯(LNME),采用傅里叶转换红外光谱（FT-IR）表征了其分子结构,在四球摩擦磨损试验机上考察了其在Ⅱ类基础油150SN中的摩擦磨损性能,并通过扫描电子显微镜（SEM）和X射线光电子能谱仪（XPS）对摩擦表面进行了分析,探讨了摩擦学作用机理。结果表明,所制备的新型润滑油添加剂LNME在摩擦副表面能形成吸附膜,部分吸附膜通过摩擦化学反应生成了铁的氧化物、有机氮和MoO_x的摩擦化学反应膜,从而表现出较好的承载能力和抗磨减摩性能。     

含硼杂环化合物的摩擦学行为及作用机理研究

合成了一种含硼的杂环化合物——2-硫酮苯并噻唑啉-3-甲基二正丁基硼酸酯。采用四球及环块摩擦试验机研究了它在液体石蜡中的摩擦学性能。结果表明,石蜡基础油的抗磨性能和承载能力都得到明显提高,减摩性能也有所改善。采用X-射线光电子能谱分析了摩擦表面的元素化学状态。结果表明,氮和硼元素以吸附的形式存在于摩擦表面,而硫则与金属表面反应生成了含硫酸盐和FeS2的反应膜。吸附膜与反应膜的共同作用提高了基础油的减摩抗磨性能及承载能力。     

N-油酰基丙氨酸润滑添加剂的性能研究

 将油酸酰氯和丙氨酸在碱性溶液中反应制备N-油酰基丙氨酸. 考察了N-油酰基丙氨酸作为润滑油添加剂对HVI350矿物基础油的生物降解性能的影响, 并采用四球摩擦磨损试验考察了N-油酰基丙氨酸在HVI350矿物基础油中的摩擦磨损性能. 结果表明, N-油酰基丙氨酸作为矿物油添加剂能大大提高矿物油生物降解性, 表现出一定的抗磨减摩性能, 并且具有优良的抗腐蚀性和防锈性, 是一种环境友好型的多功能润滑油添加剂.     

二辛基二硫代氨基甲酸钨的抗磨性和作用机理

合成了1种润滑油添加剂 二辛基二硫代氨基甲酸钨。研究了它的热稳定性及在基础油中的溶解稳定性和铜片腐蚀性;在四球摩擦试验机上系统地考察了二辛基二硫代氨基甲酸钨在基础油中不同含量、不同载荷下的摩擦学性能;利用X射线能量色散谱（EDS）分析仪和PHI550EACA /SAM多功能电子能谱仪分析了钢球磨斑表面,探讨了二辛基二硫代氨基甲酸钨的摩擦化学作用机理。结果表明,二辛基二硫代氨基甲酸钨具有较高的热稳定性、良好的油溶性和抗腐蚀性能,作为极压抗磨添加剂可使基础油的最大无卡咬负荷(PB)提高60%,烧结载荷(PD)提高75%,磨斑直径(WSD)降低26%,摩擦系数(μ)降低30%。摩擦过程中,二辛基二硫代氨基甲酸钨在摩擦副表面形成了FeS反应膜和WS2沉积膜,减少了摩擦副的直接接触,从而有效地提高了基础油的极压性能和抗磨减摩性能。     

含硫氮杂环化合物的摩擦学性能研究

合成了一种含硫、氮的杂环衍生物,采用四球及环块摩擦试验机研究了其在液体石蜡中的摩擦学性能。结果表明:基础油的抗磨性能和承载能力得到明显提高,减摩性能也有所改善。采用X-射线光电子能谱(XPS)分析了摩擦表面的特性。结果表明:添加剂在摩擦过程中发生了摩擦化学反应。吸附的有机物及摩擦化学反应产物在金属表面上形成了一层具有抗磨减摩性能的膜,有效地降低了基础油的摩擦磨损,提高了其承载性能。     

微量水对含清净剂油品抗磨减摩性的影响究

利用高频往复试验机研究了被微量水污染的含清净剂油品的抗磨减摩性能变化及其作用机理。结果表明：试验选用的5种清净剂均能增强润滑油基础油的抗磨减摩性;碱值高的清净剂C对基础油的润滑性改善效果最好,摩擦因数仅为0.10;但是水对分别添加清净剂A,B,E的油品抗磨性能影响较小,对分别添加清净剂C和D的油品抗磨性能影响较大;当油品中清净剂C加入量（w）为2.0%、水加入量（w）分别为0.1%和0.3%时,往复试验钢球的平均磨斑直径分别增至410.0 μm和416.0 μm,油品抗磨性明显变差。含有相同有机酸基质类型的清净剂,过剩碱性组分的水溶性越强,相应油品测试时钢球的磨斑直径越大;含有相同金属类型,不同有机酸基质清净剂的油品试验时的摩擦因数和钢球磨斑形貌变化趋势不同。