含硫氮杂环化合物的磨擦学性能研究

合成了一种含硫、氮的杂环衍生物，采用四球及环块磨擦试验机研究了其在液体石蜡中的磨擦学性能。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）分析了磨擦表面的特性。结果表明：添加剂在磨擦过程中发生了磨擦化学反应。吸附的有机物及磨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磨擦磨损，提高了其承载性能。     

油酸三（2-羟乙基）异氰尿酸磷酸酯对矿物润滑油生物降解性及摩擦学性能的影响

采用润滑剂生物降解快速测定仪和四球试验机研究了制备的油酸三（2-羟乙基）异氰尿酸磷酸酯（简称OHTP）对400 SN矿物基础油生物降性和摩擦学性能的影响,考察了其油溶性,并利用扫描电子显微镜（SEM）和X射线光电子能谱（XPS）分别分析了磨斑的表面形貌及元素的化学状态。试验结果表明：OHTP具有良好的油溶性,明显提高了基础油的生物降解性、极压性能和抗磨减摩性能;XPS的分析表明OHTP在摩擦表面形成了由吸附膜和摩擦化学反应产生的FePO4, Fe3(PO4)2, Fe2O3 及 Fe3O4的化学反应膜组成的复杂的边界润滑膜,从而提高了基础油的极压、抗磨和减摩等摩擦学性能。     

1,3,4-噻二唑席夫碱衍生物的合成及其摩擦性能

合成3种新型的1,3,4-噻二唑席夫碱衍生物,运用红外光谱与核磁共振波谱对合成的化合物进行结构表征。采用热重分析仪考察化合物的热稳定性,铜片腐蚀测定仪测试化合物在基础油液体石蜡中的抗腐蚀性能,用SRV微动摩擦磨损试验机评价其作为液体石蜡基础油添加剂的减摩抗磨性能,采用X射线光电子能谱仪(XPS)分析摩擦表面典型元素的化学状态,进而探讨其摩擦机理。结果表明,所合成的化合物具有良好的热稳定性能和抗腐蚀性能,能够有效提高润滑油的减摩抗磨性能,当添加质量分数为0.5%时,减摩抗磨效果最佳。在摩擦过程中,含添加剂的液体石蜡发生摩擦化学反应并生成由Fe_2O_3、Fe_3O_4、铁的硫化物和有机氮化物组成的混合边界润滑膜,从而产生润滑作用。     

新型无硫磷有机钼减摩剂的合成与抗磨减摩性能研究

以脂肪酸、羟乙基乙二胺、氧化钼为原料,合成了一种无硫磷有机钼减摩添加剂。采用四球机试验机及SRV摩擦磨损试验,考察了其对不同基础油、全配方SM5W-20汽油机油抗磨减摩性能的影响,以及与其他抗磨减磨剂的性能比较和协同复合使用效果。结果表明,合成的无硫磷有机钼减摩添加剂具有优异的抗磨减摩性能,可改善各类基础油的抗磨减摩性能;其与脂肪酸酯类减摩剂复合使用,具有协同增效作用。     

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。     

油溶性有机钨的摩擦学性能

本文介绍了一种油溶性有机钨的摩擦学性能及其在SL汽油机油中的性能应用,实验中采用PDSC和四球摩擦磨损试验机以及SRV考察了其在基础油及成品油中的抗氧化性能和抗磨/减摩性能。实验结果表明:二烷基二硫代磷酸氧钨添加剂(WDDP)的极压性能与抗磨性能均优于对比样,而抗氧化性能和减摩性能则劣于对比样。     

石墨烯添加剂对润滑油基础油摩擦学性能的影响

采用静置沉降法研究石墨烯添加剂的分散性以及储存稳定性,使用四球摩擦磨损试验机考察了石墨烯的抗磨减摩性能,通过扫描电子显微镜等手段表征了磨损表面的形貌。结果表明：石墨烯可以降低基础油PAO10试验的摩擦因数和钢球的磨斑直径,提高基础油的减摩抗磨性能;相对于PAO10基础油,添加石墨烯油样在相同摩擦测试条件下,摩擦因数降低13%,磨斑直径降低17%。石墨烯和基础油的磨损机理均为磨粒磨损。     

3-（N-单正十八烷基胺甲基）喹唑啉-4-酮的摩擦学性能

 合成了3-（N-单正十八烷基胺甲基）喹唑啉-4-酮（NOQ）,在四球试验机和万能摩擦磨损试验机上评价了其在液体石蜡基础油中的摩擦学性能,并采用扫描电子显微镜和X射线光电子能谱仪观察分析擦磨损表面形貌及典型元素的化学状态。结果表明,加有NOQ基础油的承载能力和抗磨减摩性能得到明显提高;这是由于添加剂在摩擦过程中发生了摩擦化学反应并在摩擦金属表面上形成了由氧化亚铁、有机氮化物和含氮金属配合物等组成的混合边界润滑膜。     

环境真空度对不同含氟基础油摩擦学性能的影响

通过真空四球摩擦试验机开展不同含氟基础油在不同环境压力下的摩擦学试验,采用扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪等分析手段对磨损表面进行分析,结果表明：相对于常压条件,在真空条件下全氟聚醚油（PFPE）类基础油的抗磨减摩性能均变差,而氟硅油类基础油的抗磨能力变好,减摩能力变差,可能是由于在摩擦过程中,氟硅油与金属表面生成了一种含有Fe-Si键的物质,使得氟硅油在真空条件下抗磨能力提高。     

含氮基团与油酸甲酯型硼酸酯的摩擦学协同效应

以油酸甲酯为原料,分别制备了一种油酸甲酯型硼酸酯类化合物和一种油酸甲酯型含氮硼酸酯类化合物。采用红外光谱方法表征了其键合结构,并采用四球摩擦试验机评测了其在液体石蜡和菜籽油2种基础油中的抗磨减摩特性,以考察含氮基团对油酸甲酯型硼酸酯摩擦学性能的影响。〖JP2〗结果表明,与添加油酸甲酯型硼酸酯相比,在2种基础油中添加含氮基团的油酸甲酯型硼酸酯均可提高承载能力;引入含氮基团对液体石蜡极压性能无明显影响,但会提高其抗磨性能,且仅在低添加量时可提高减摩性能,而在较高添加量时会降低减摩性能;引入含氮基团可提高菜籽油极压性能,但会降低减摩性能,且仅在低添加量时可提高抗磨性能,而在较高添加量时会降低抗磨性能。     

噻二唑衍生物摩擦学性能的研究

 合成了一种噻二唑的衍生物，采用四球试验机研究了其在12－羟基硬脂酸锂基脂中作为极压抗磨剂的摩擦学性能。结果表明，添加了噻二唑衍生物的12－羟基硬脂酸锂基脂的减摩性能和抗烧结性能得到明显提高，抗磨性能也有所改善。采用PHI Quantera SXM X射线光电子能谱仪（XPS）、Quanta 200F扫描电镜（SEM）和EDAX 能谱仪(EDS)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。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，与金属表面的吸附膜共同作用，有效地降低了基础脂的摩擦磨损，提高了抗烧结能力。     

硼氮化改性菜籽油润滑添加剂的摩擦学性能研究

在菜籽油中引入硼、氮 ,合成了四种新型润滑油添加剂———硼氮化改性菜籽油润滑添加剂。通过四球试验机考察了它们在菜籽油和水中的抗磨性能与极压性能。结果表明 ,4种硼氮化改性菜籽油润滑添加剂均具有明显的减摩、抗磨和极压性能。其润滑作用机理是由于长链菜籽油分子的载体作用、硼的缺电子、氮的反应活性以及三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。     

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。     

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。     

二烷基二硫代磷酸镉的抗磨性能

合成了润滑油添加剂二烷基二硫代磷酸镉（CdDDP），利用四球试验机考察了其极压和抗磨性能，并与同类传统添加剂进行了比较；采用X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜和X-射线光电子能谱仪对边界润滑状态下形成的磨斑及磨斑表面典型元素的组成、化学状态和含量进行了分析；探讨了CdDDP的抗磨作用和摩擦化学反应机理。结果表明，CdDDP具有优良的抗磨性能和承载能力，其主要原因可能是在摩擦过程中与金属表面作用，生成了由Cd、FeS、硫酸盐和磷酸盐等组成的边界润滑膜，尤其单质镉软金属层，起到了缓冲载荷和抑制磨损的作用。     

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。     

硼氮化菜籽油水基润滑添加剂的摩擦学性能研究

在菜籽油分子中引入硼和氮，合成了一种新型水基润滑添加剂(BN)，并利用红外光谱对其主要官能团进行了鉴定。通过四球试验机考察了在水中的摩擦学性能，用X射线光电子能谱仪对磨痕表面元素进行了分析，探讨了该添加剂的板压抗磨作用机理。结果表明：该硼氮化菜籽油在水中具有优良的抗磨和减摩性能，其润滑作用机理是长链菜籽油分子作为载体与缺电子的硼、高反应活性的免协同作用在摩擦金属表面形成了高强度的吸附膜和(或)摩擦化学反应膜。     

硼氮型改性蓖麻油润滑添加剂在菜籽油基础油和水中的摩擦学性能

在蓖麻油(CO)中引入硼、氮,合成了新型润滑油添加剂——硼氮型改性蓖麻油添加剂,并利用红外光谱对其主要官能团进行了鉴定。通过四球机考察了它在菜籽油和水中的抗磨性能与极压性能,结果表明:硼氮型改性蓖麻油添加剂具有明显的减摩、抗磨和极压性能。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、氮的反应活性以及三者的协同作用在摩擦金属表面形成了一层高强度的吸附膜和/或磨擦化学反应膜。     

稀土La_2O_3在润滑油中的减摩抗磨性能研究

考察了La2O3作为润滑添加剂在400SN基础油中的减摩抗磨性能,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDX)、X-射线光电子能谱(XPS)分析磨损表面,并探讨了摩擦学机理。结果表明:La2O3粒子经油酸改性后在油中的分散性能得到提高;在摩擦试验中,加入未改性La2O3粒子的试油具有较好的抗磨性能,加入改性La2O3粒子的试油具有较好的减摩性能;磨损表面形成的Fe2O3-La2O3合金层使得摩擦过程平稳,抗磨性能增强。