钠离子交换型层状磷酸锆作为锂基脂添加剂的复配性能研究

采用四球摩擦磨损试验机研究钠离子交换型层状磷酸锆（Na-α-ZrP）复配二烷基二硫代磷酸钼（MoDDP）作为锂基脂添加剂的摩擦学性能;借助3D光学表面轮廓仪、扫描电子显微镜、X射线能谱仪及X射线光电子能谱仪分析了钢球磨损表面形貌和化学元素分布及化学状态。结果表明,Na-α-ZrP和MoDDP作为复合添加剂显著提高了锂基脂的极压、减摩和抗磨性能,复合增效性随着载荷的增加而增强;其原因归结于在摩擦副表面形成了Na-α-ZrP物理保护膜和含Mo,S,P等元素的化学反应膜。     

添加剂在复合锂基脂中的应用

较详细地探讨了复合锂基脂的组成、制备工艺及条件,采用二组分复合或三组分复合时对复合锂基脂性能的影响。制备的三组分复合锂基脂具有良好的高温多效性能：高滴点,良好的胶体安全性、机械安全性、氧化安定性、防腐性、抗水性和润滑性。考察了几种添加剂在复合锂基脂中的应用效果：聚异丁烯可提高复合锂基脂的粘附性;ＬａＦ３、ＭＣＡ可提高复合锂基脂的抗靡性;硫代氨基甲酸盐可提高润滑脂的抗磨极压性。     

石墨烯作为锂基润滑脂添加剂的摩擦学性能研究

利用四球机研究了石墨烯和石墨作为锂基润滑脂添加剂的摩擦学性能。采用扫描电镜和X射线光电子能谱研究了磨损表面的微观形貌和表面元素含量及化合态。结果表明石墨烯的添加使锂基润滑脂的摩擦学性能得到的显著的提升,摩擦过程中,摩擦副表面形成了石墨烯的吸附膜和层积膜以及由FeO, Fe2O3, FeOOH和LiOH组成的反应膜,正是这些复合膜的综合作用,使得润滑脂的摩擦性能得到了进一步的提升。     

己二酸复合锂基脂的研究

考察了己二酸－１２羟基硬脂酸复合锂基脂的制备工艺以及与矿物油和合成油的成脂性能，并癸二酸复合锂基脂对比进行了性能评价试验。     

ZIF-8/ZDDP作为润滑脂添加剂的摩擦学性能研究

在锂基润滑脂中分别添加了ZIF-8、ZDDP以及ZIF-8与ZDDP复配剂(ZIF-8/ZDDP),采用SRV往复摩擦磨损试验机和四球摩擦磨损试验机研究了上述3种添加剂在钢/钢摩擦副下对锂基润滑脂摩擦磨损性能的影响。采用3D光学轮廓仪、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)和X射线能谱仪(EDS)分析了摩擦副磨损表面的形貌、化学状态和元素含量。结果表明,ZIF-8/ZDDP复配添加剂能够显著提高锂基润滑脂的抗磨性能和承载力。摩擦过程中,ZIF-8颗粒黏附在摩擦副表面形成物理保护膜,并与ZDDP生成的化学反应膜协同互补,表现出优良的复配增效性。     

层状磷酸锆作为润滑脂添加剂的摩擦性能

以α Zr(HPO4)·H2O（α ZrP）作为无水钙基脂添加剂,通过SRV V高频线性往复摩擦磨损试验机研究了其摩擦学性能。采用3D白光干涉仪、扫描电镜（SEM）和能谱仪（EDS）观察并分析了磨损表面形貌和元素分布。结果表明,α ZrP能显著提高润滑脂的承载、减摩抗磨性能。在长时间摩擦过程中,α ZrP可以在摩擦副表面形成一层保护膜,有效地减少摩擦磨损,增强了润滑脂的抗磨、减摩性能。     

硅灰润滑添加剂在锂基脂中的摩擦学性能研究

利用四球机考察了硅灰润滑添加剂在锂基润滑脂中的摩擦学性能。在588 N载荷下,不论在基础锂基脂中或在成品锂基脂中,添加0.5%的硅灰润滑添加剂均可明显改善锂基脂的磨斑直径,表现出良好的抗磨性能。硅灰对基础锂基脂的摩擦因数改善有限,对成品锂基脂的摩擦因数有负面影响。     

添加剂在复合锂基润滑脂中抗磨性能的研究

采用不同黏度的基础油制备的复合锂基润滑脂中,加入极压抗磨添加剂,采用四球试验机,改变钢球之间转速,评价润滑脂的抗磨性能,并采用扫描电子显微镜(SEM),分析钢球磨斑的形貌及元素含量.通过对钢球表面温度、磨斑直径、磨斑形貌和磨斑元素组成及含量的分析和比较,考察了基础油的黏度和钢球转速对加入固体和液体添加剂的润滑脂抗磨性能的影响.     

润滑油及其添加剂对陶瓷摩擦磨损性能的影响

陶瓷材料具有熔点高、硬度高、密度小、耐腐蚀、抗氧化等诸多优点，在冶金、化工、机械、宇航等领域已得到较多应用。传统的润滑油对金属摩擦副的边界润滑十分有效，但对陶瓷摩擦副其润滑效果就很差，或根本起不到润滑作用。对于传统的润滑油，添加剂能否用于陶瓷润滑油目前看法尚不统一。对其研究现状作了评述，并根据陶瓷材料的性能特点，就陶瓷摩擦学研究及新型润滑剂、添加剂的研制开发提出了几点看法。     

纳米级金属粉改善润滑油的摩擦磨损性能试验研究

在ＭＨＫ－５００型环块摩擦磨损试验机上，研究了纳米级金属粉加入到矿物油中的润滑性能。结果表明，加有纳米级金属粉的润滑油表现出优良的抗磨性能，其中万以铋粉量优。     

茂金属聚α烯烃制备的复合锂基润滑脂摩擦学性能研究

分别以茂金属聚α烯烃(mPAO)和聚α烯烃(PAO40)为基础油、复合锂皂为稠化剂制备复合锂基润滑脂,采用高速往复摩擦磨损试验机考察MoDTC,MoS2,ZnSiO4添加剂及其复配剂对复合锂基脂摩擦磨损性能的影响,用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)对钢球摩擦副磨斑形貌进行观察和分析。结果表明:在mPAO基础脂中分别加入5%MoDTC,2%MoS_2,4% ZnSiO_4,或1%MoS_2+2% ZnSiO_4时制备的复合锂基润滑脂具有良好的减摩抗磨性能。     

超细锡粉改善锂基润滑脂摩擦学性能研究

为提高锂基润滑脂的摩擦学性能,以超细锡粉为润滑添加剂研究了粉体的加入方式、粒径、加入量及载荷变化对锂基润滑脂摩擦学性能的影响,并采用SEM、EDS等手段对钢球表面磨斑进行分析。结果表明,直接加入超细锡粉体制备润滑脂的摩擦学性能优于分散后加入锡粉体的锂基润滑脂;采用平均粒径为90 nm的超细锡粉、添加量为2%时,锂基润滑脂的摩擦学性能最优。其作用机理在于锡粉在钢球表面具有自修复作用。含超细锡粉的润滑脂更适合在高载荷下工作。     

非硫磷型添加剂在聚脲基润滑脂中的摩擦学性能

以聚α烯烃（PAO40）合成油为基础油,制备了聚脲润滑脂,研究了硫化烯烃棉籽油和两种无硫磷型有机钨和有机钼添加剂对聚脲润滑脂性能的影响。利用往复摩擦磨损试验机分别考察了硫化烯烃棉籽油、有机钨和有机钼在钢-铜摩擦副条件下对聚脲润滑脂摩擦磨损性能的影响,用扫描电子显微镜（SEM）和能谱仪(EDS)观察并分析了铜磨斑表面形貌和磨斑表面主要化学元素组成,考察了3种添加剂对聚脲润滑脂铜片腐蚀的影响。结果表明：PAO型聚脲润滑脂对无硫磷型有机钨和有机钼添加剂的感受性好于硫化烯烃棉籽油,其中以有机钨效果最优,当添加质量分数为2.0%时,摩擦系数和磨痕宽度最小;含有无硫磷型添加剂的润滑脂对铜片的腐蚀也较轻。     

聚苯胺锂基润滑脂载流润滑下的摩擦学性能

制备了导电聚苯胺锂基润滑脂（简称PANI脂）和铜基银镀层材料（简称银层材料）。采用摩擦磨损试验机考察在无载流、载流及边界润滑条件下，铜基体材料（简称铜基材料）和银层材料的摩擦磨损性能。采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和电子能谱（EDS）对银层材料晶相及其表面磨斑形貌进行表征。结果表明，载流条件下，PANI脂润滑试验时的银层材料不仅具有良好的减摩抗磨性能，而且导电能力更强，其优异的减摩和抗磨性能归功于摩擦表面的保护膜和电流热效应引起的表面软化双重作用。     

聚苯胺锂基润滑脂载流润滑下的摩擦学性能

制备了导电聚苯胺锂基润滑脂（简称PANI脂）和铜基银镀层材料（简称银层材料）。采用摩擦磨损试验机考察在无载流、载流及边界润滑条件下,铜基体材料（简称铜基材料）和银层材料的摩擦磨损性能。采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和电子能谱（EDS）对银层材料晶相及其表面磨斑形貌进行表征。结果表明,载流条件下,PANI脂润滑试验时的银层材料不仅具有良好的减摩抗磨性能,而且导电能力更强,其优异的减摩和抗磨性能归功于摩擦表面的保护膜和电流热效应引起的表面软化双重作用。     

一种风电轴承润滑脂的制备及摩擦学性能研究

以聚α烯烃（PAO40）为基础油,以复合锂皂为稠化剂制备了复合锂基润滑脂,采用MFT-R4000高速往复摩擦磨损试验机,考察了二丁基二硫代氨基甲酸钼（T351）、氨基硫代酯（T323）等添加剂在钢-钢摩擦副下的摩擦磨损性能。利用扫描电子显微镜（SEM）和能谱分析仪（EDS）观察并分析了钢块磨痕表面形貌和磨斑表面主要化学元素组成。在此基础上,通过多种添加剂复配自制的风电轴承润滑脂优于国外某著名品牌的风电轴承润滑脂。     

含软金属脂的摩擦修复效应及其在蜗轮台架上的摩擦学性能

研制了添加锡、锌和铟3种软金属的新型抗磨自修复润滑脂,在改进的MS-800型四球式摩擦磨损试验机上对该润滑脂润滑下的钢-钢、钢-铜面接触摩擦副的磨损自修复效应和摩擦学性能进行了研究。用扫描电子显微镜(SEM)分析了钢、铜试样表面的化学元素分布以及形成自修复涂层的厚度及其表面形貌。采用WD型蜗轮减速器进行摩擦磨损台架试验。结果表明,研制的含锡锌铟润滑脂能在钢、铜表面形成约25~30μm厚度的软金属修复镀层。该修复润滑脂具有优良的减摩性和抗磨性。     

合成基础油对锂基脂性能的影响

采用聚α-烯烃合成油与双酯类合成油以5种不同比例复配的油品作为基础油,在相同锂皂含量以及相同工艺条件下制备了5种锂基润滑脂试样,通过考察试样的热安定性、低温性能、剪切安定性与胶体安定性,分析黏度相近、类型不同的合成基础油对锂基润滑脂性能的影响。试验结果表明：以双酯类合成油为基础油制备的锂基润滑脂,其剪切安定性与胶体安定性均优于以聚α-烯烃合成油为基础油制备的锂基润滑脂;而聚α-烯烃合成油由于倾点低、高温蒸发损失小,以其为基础油制备的锂基润滑脂具有优异的热安定性和低温性能。     

锂基润滑脂的微观结构

稠化剂是润滑脂的主要组分,其结构与组成决定润滑脂的重要性能。以锂基润滑脂为研究对象,利用MS,XRD,SEM等分析手段,采取结构模拟与试验验证的方法,考察生长与破坏过程中稠化剂纤维的结构变化,目的是研究稠化剂纤维的生长机理。研究结果表明：稠化剂纤维是稠化剂分子的聚集体,其生长过程是稠化剂分子有序排列的结晶过程,稠化剂纤维三维方向的生长情况不同,宽度方向优先生长,长度方向随后生长并引起扭转;其破坏过程与生长过程基本相逆,变化趋势与C模型更为相近。