添加萘基功能化离子液体润滑脂的摩擦学性能

以三氟甲基磺酰胺为阴离子,萘基功能化咪唑为阳离子,合成了2种萘基功能化离子液体——1-萘甲基-3-甲基咪唑二(三氟甲基磺酰胺)离子液体([NMMIm]NTf₂)和1-萘甲基-3-丁基咪唑二(三氟甲基磺酰胺)离子液体([NMBIm]NTf₂);并将其添加到聚α烯烃(PAO10)复合锂基润滑脂中,采用四球摩擦试验机考察了其摩擦学性能。结果表明：添加萘基功能化离子液体的复合锂基润滑脂在室温(25℃)和高温(100℃)下均能降低摩擦系数、减小磨斑直径,表现出优异的减摩抗磨性能。通过X射线光电子能谱对磨斑表面元素进行分析,结果表明：萘基功能化离子液体优异的摩擦学性能归因于离子液体中的活性元素N、O、P和S与摩擦副表面的Fe元素发生摩擦化学反应形成的摩擦化学反应膜。     

正辛氧基硼酸钡在菜籽油中的摩擦学性能

合成了1种含硼及钡的油溶性化合物--正辛氧基硼酸钡（BaOB）,将其作为润滑油抗磨减摩添加剂,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（RO）中加入BaOB后,其承载能力得到明显提高,最大增幅超过80%, 钢球磨斑直径和摩擦系数均明显降低,且588N时的摩擦系数较392N时的更低;扫描电子显微镜证实磨斑表面有沉积物。从SEM/EDS和XPS分析摩擦副表面发现, 摩擦副表面有B、Ba、Fe、Cr元素, 在摩擦过程中正辛氧基硼酸钡发生了摩擦化学反应,并在摩擦副表面生成了BaO、B2O3和FeB抗磨减摩膜,从而改善了菜籽油的摩擦磨损性能。     

含N、S羟基衍生物的合成及其摩擦学性能

合成了1〖DK〗,2 ［N〖DK〗,N 二正丁基二硫代氨基甲酸基］乙醇（NSO1）和2 ［2 苯并噻唑基］硫代乙醇（NSO2）2种添加剂,并采用FT IR、ESI MS和元素分析手段表征了其结构。考察了NSO1和NSO2的热稳定性及其在菜籽油（RO）中的油溶性。采用四球摩擦磨损试验研究了2种添加剂在菜籽油中的减摩、抗磨以及极压性能。采用扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析仪（EDS）观察和分析了钢球磨斑表面形貌及元素组成。结果表明, NSO2的热稳定性优于NSO1, 其摩擦学性能也明显优于NSO1。NSO2优异的摩擦学特性主要得益于其分子中含有杂环结构,在边界润滑中,能够起到极压、抗磨的作用。     

硫代磷酸咪唑盐在酯类半合成油中的应用研究

合成了两种烷基硫代磷酸咪唑盐离子液体（分别记为PS8-8和PS8-12）,将2种离子液体作为酯类半合成基础油无灰抗磨添加剂,并研究了其摩擦学性能。通过SRV-IV摩擦磨损试验机评价其摩擦学性能,采用三维轮廓仪观察磨斑形貌并计算出磨损体积,采用X射线光电子能谱仪分析磨斑表面元素的化学状态。结果表明,加入咪唑盐抗磨剂后,半合成油的摩擦因数从0.085降至0.034,磨斑磨损体积从84.2×10-5 mm3降至20.6×10-5 mm3,显示出优异的摩擦学性能,为离子液体的实际应用找到了一种有效的方法。     

SiO2/CuO复合纳米粒子添加剂的摩擦学和自修复性能研究

采用化学方法制备了SiO2／CuO复合纳米粒子,分别采用四球摩擦磨损试验机和环一块摩擦磨损试验机考察了其作为矿物油添加剂的抗磨减摩性能及对磨损表面的修复作用。用PHI-5702型多功能X-射线光电子能谱仪表征钢球磨斑所存在的元素及其价态;用Quant200型扫描电子显微镜（SEM）和GENESIS型X-射线能谱仪（EDx）观察分析试块磨痕形貌和元素组成。并探讨了复合纳米粒子添加剂的润滑作用机理。结果表明,复合纳米微粒添加剂在摩擦过程中由于压应力的作用而沉积于磨损表面微观缺陷区域,从而对磨损表面起到良好的修复作用。另外,SiO2／CuO复合纳米微粒添加剂可在摩擦副接触表面吸附、沉积,并在接触区的高温高压下熔融铺展,形成低剪切强度的表面膜,从而减轻摩擦界面的粘着磨损,表现出良好的减摩抗磨性能。     

SnO2/ZnO复合纳米粒子的摩擦学性能和自修复作用机理研究

采用化学方法制备了SnO2/ZnO复合纳米粒子,分别采用四球摩擦磨损试验机和环-块摩擦磨损试验机考察了其作为矿物油添加剂的抗磨减摩性能及对磨损表面的修复作用.用X-射线光电子能谱仪表征钢球磨斑所存在的元素及其价态;用扫描电子显微镜（SEM）和X-射线能谱仪（EDX）观察分析试块磨痕形貌和元素组成.探讨了复合纳米粒子添加剂的润滑作用机理.结果表明,SnO2/ZnO复合纳米粒子添加剂受压应力作用,可在试块磨痕表面形成纳米氧化物的保护膜,填平接触面并陷入基体,从而减轻粘着磨损,并对磨损表面起到良好的修复作用;在较低负荷下,保护膜中的纳米粒子起到＂轴承＂作用,而在较高的负荷下纳米粒子晶格产生滑移,甚至在磨痕表面形成合金层,使复合纳米粒子呈现出优良的抗磨减摩性能.     

电磁效应对润滑油添加剂摩擦学性能的影响

在改进的摩擦磨损试验机上,考察电磁场作用下磷酸三甲酚酯（T306）、硫代磷酸铵盐（T307）、氯化石蜡（T301）、丁辛基二硫代磷酸锌（T202）、双辛基二硫代磷酸锌（T203）润滑油添加剂的摩擦学性能,并结合表面分析结果从电磁场的物理效应和化学效应对润滑油的润滑机制进行分析。结果表明：电磁效应有利于增强T306的抗磨性能,但会削弱T307的抗磨性能,且对这两种添加剂的减摩性能有不利影响;电磁效应有利于增强T301,T202,T203的抗磨和减摩性能。在物理效应方面,主要考虑电磁场对磨损微粒的作用力;在化学效应方面,主要从添加剂所含活性元素及其分子结构等方面考虑其与润滑性能的构性关联。     

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。     

几种噻二唑二聚体衍生物的摩擦学性能研究

合成了3种噻二唑二聚体衍生物。采用红外光谱仪对其结构进行了表征;用四球摩擦磨损试验机考察了其在蒸馏水中的摩擦学性能;用X射线光电子能谱仪（XPS）分析了磨斑表面典型元素的化学状态。结果表明,添加剂在水中具有优良的承载能力和极压性能,并在一定程度上改善了水的抗磨减摩性能;在摩擦过程中,磨斑表面形成了含氮的吸附膜和含Fe2O3,FeS,FeSO4的化学反应膜,二者协同作用使添加剂在摩擦过程中具有良好的抗磨减摩性能。     

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。     

功能化离子液体润滑剂的合成及其润滑性能研究

通过两步法合成了含酯基官能团的功能化离子液体1-乙酸乙酯基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([EAMIM]BF4),用核磁共振和红外光谱对其进行了结构表征;对其作为润滑剂的物化性质进行了测定,并选择了含有相同烷基的传统离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIM]BF4)进行对比;在四球机上评定两种离子液体的承载能力,在SRV摩擦磨损试验机上评价了两种离子液体的润滑性能,并选择低蒸气压的含氟润滑剂全氟聚醚(PFPE)作为对比。结果表明:在常温下,两种离子液体较PFPE具有更高的承载能力和更好的润滑性能;两种离子液体相比,[EAMIM]BF4由于粘度较大其在低载荷下减摩性较[BMIM]BF4稍差,但其抗磨性始终优于[BMIM]BF4。     

无硫磷喹唑啉酮胺多效润滑油添加剂的性能

制备了一种新型无硫磷的喹唑啉酮胺润滑油添加剂。通过热重试验(TG)和油溶性试验考察了该剂的热稳定性及在液体石蜡基础油中的溶解性,又通过四球试验、抗腐蚀试验和防锈试验考察了其对液体石蜡极压、抗磨、减摩、抗腐蚀和防锈性能的影响。结果表明,该添加剂具有良好的油溶性能和热稳定性能,外推起始热分解温度达240℃;可以明显提高液体石蜡的极压性能,降低磨斑直径和摩擦系数,当添加量为0.5%时,便能将液体石蜡的烧结负荷(P_D)由1235 N提高至1568 N;具有优异的抗腐蚀和防锈性能,当添加量为1.0%时,防锈时间>168 h,超过了专属防锈剂T746,因此可以作为多效润滑油添加剂使用。     

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。     

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。     

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。     

(Si、Al)型混合物作为锂基脂润滑添加剂的摩擦学性能研究

利用四球摩擦磨损试验机考察了(Si、Al)型混合物作为锂基润滑脂添加剂的摩擦学性能;采用光学显微镜、扫描电子显微镜和能量色散谱仪对钢球磨损表面进行表征。结果表明： (Si、Al)型混合物作为锂基润滑脂添加剂能够显著提高基础脂的抗磨能力,但对减摩性能没有明显改善,当载荷为392 N和588 N、(Si、Al)型混合物添加量（w）为0.5%时,与基础脂相比,(Si、Al)型混合物润滑脂使钢球磨斑直径分别降低22.37%和48.97%,抗磨效果达到最佳;经过表面修饰, (Si、Al)型混合物粉体的油溶性有了一定程度的提高,但表面修饰并未使粉体的摩擦学性能明显改变;在长磨过程中,磨损表面形成了一层由SiO2,Fe2O3,Al2O3组成的具有良好摩擦学性能的润滑膜层。     

异辛氧基硼酸铜抗磨减摩添加剂的研究

合成了异辛氧基硼酸铜，考察了其油溶性和抗氧抗腐蚀性。采用ＭＳ－８００Ａ摩擦试验机和ＨＱ－１摩擦磨损试验机对其抗磨减摩性能进行了评价，并计算出磨损体积和磨损速率。结果表明，异辛氧基硼铜具有良好的抗磨减性能，油溶性和抗氧抗腐腐蚀性能。     

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。     

纳米SiO_2润滑添加剂的摩擦学性能及其抗磨减摩机理研究

研究了纳米SiO_2作为润滑油添加剂的摩擦学性能及其与MoDDP的协同作用,并通过SEM,EDS,XPS等手段对磨斑表面进行分析,探索了纳米SiO_2的抗磨减摩机理。结果表明,当纳米SiO_2加入量(w)为0.5%时,润滑油的摩擦系数和磨斑直径分别比基础油降低30.6%和35.5%,显著提高了基础油的抗磨减摩性能。纳米SiO_2与MoDDP具有良好的协同作用。纳米SiO_2的抗磨减摩机理为:在摩擦副表面沟槽部位纳米SiO_2和MoDDP膜起填补作用;在凸处,纳米SiO_2起微"滚动轴承"作用,MoDDP在摩擦能量作用下分解为软的MoS_2并沉积在摩擦副表面,以上综合作用减小了摩擦,修复了摩擦副表面,从而提高了润滑油的抗磨减摩性能。但随着时间的延长,SiO_2对MoS_2沉积膜又具有轻微的刮擦作用。     

ZDDP与MoDTC在含酯类油的PAO基础油中的抗磨性能研究

将二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)和二烷基二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)分别加入聚ɑ-烯烃（PAO）、PAO与分散剂、PAO与酯类油3种试样中，进行四球机抗磨试验，考察ZDDP和MoDTC对不同试样的感受性。将ZDDP和MoDTC两种添加剂进行复配试验，并通过扫描电镜观察磨斑形貌。试验结果表明：酯类油能够很好地提高PAO基础油的抗磨性能，其质量分数为5%～10%时即可达到较好的抗磨性能；PAO与分散剂试样中，增大ZDDP的加入量不能有效地降低磨斑直径，增大MoDTC的加入量可降低磨斑直径；PAO与酯类油试样中，随着ZDDP加入量的增加，磨斑直径减小，ZDDP的抗磨效果优于MoDTC；两种添加剂复配后与单剂相比无明显的增效作用。磨斑形貌分析结果表明：加入MoDTC的基础油试验测得的磨斑表面平整，对摩擦表面修复作用更佳，同时添加ZDDP与MoDTC的基础油，试验测得的表面磨痕不规则，两剂具有竞争关系。