合成己二酸酯类润滑油的摩擦学性能研究

以己二酸和不同链长的醇进行反应,合成了己二酸二正丁酯,己二酸二正己酯,己二酸二正辛酯,己二酸二癸酯.醇及相应的酯利用四球试验机进行摩擦磨损试验,利用扫描电子显微镜观察其磨损表面形貌.将醇与相应的酯进行摩擦学性能的比较,结果表明:合成酯类润滑油的最大无卡咬负荷值PB值均大于相应的醇类,其摩擦系数、磨损量、摩斑直径均低于相应的醇类;在长摩过程中,合成酯在磨损表面形成一层保护膜,增强了润滑油的抗磨减摩效能,且随着链长的增加,抗磨减摩效能越好.     

含氯硼酸酯聚合物制备及摩擦性能研究

介绍了含氯、硼等元素成分聚合物的合成方法.利用红外光谱定性分析了其结构;利用四球试验机测定含氯硼酸酯作为润滑剂的摩擦学性能;采用扫描电镜分析磨损表面形貌、EDAX能谱仪分析摩擦表面的组成.四球试验结果表明,含疏水基团链长长的硼酸酯的最大无卡咬负荷比疏水基团链长短的硼酸酯的高,1.0%水溶液的PB值为715N;而且减摩抗磨效果好,承载能力高,磨斑直径(D30196)为0.458mm.EDAX能谱仪分析表明,该产物的抗磨性能与摩擦表面中存在硼、氯活性元素有关.     

几种硫化脂肪在菜子油中的润滑行为

以精制菜子油为基础油,在四球摩擦磨损试验机上考察了几种硫化脂肪对菜子油摩擦化学性能的影响·实验结果表明,几种硫化脂肪均能明显改善菜子油的减摩耐磨性及其极压性能·当添加剂含量较少时,其磨斑直径随添加剂含量的增加而减小,继续增加添加剂的含量,磨斑直径会明显增大·润滑油的PB值和PD值随添加剂含量的增加而提高·特别是添加剂RC2540的加入对烧结负荷影响非常明显,加入3%的RC2540,即可使PD达到7845N·扫描电子显微镜及能谱分析表明,硫化脂肪在摩擦过程中发生了摩擦化学反应,形成了一种含有活性硫元素的极压保护膜,从而起到减摩耐磨作用·     

含氮润滑油添加剂的摩擦学性能

设计合成并表征了4种不同结构的新型环境友好润滑油添加剂(N1、N2、N3、N4);考察了4种添加剂的热稳定性、抗腐蚀性和油溶性;研究了4种添加剂在液体石蜡(LP)中的摩擦学性能;用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)观察和分析了钢球磨斑的表面形貌和元素组成,初步探讨了其摩擦作用机理.结果表明:4种添加剂均具有优良的热稳定性、抗腐蚀性和油溶性; N2的摩擦学性能最好,添加1. 0%N2的LP的最大无卡咬负荷(PB)值比LP提高了74%、烧结负荷(PD)值是LP的两倍,1. 0%N2+LP体系中钢球磨斑直径(WSD)比LP中的钢球磨斑直径缩小了54%、摩擦系数比LP减小了28%; 4种添加剂的加入均能明显减小WSD、减少表面磨痕数量;添加剂在摩擦过程中参与了摩擦化学反应,有效地提高了LP的极压、抗磨和减摩性能.     

不同试验条件下C/C复合材料的摩擦磨损性能

利用MM-W1型立式万能摩擦磨损试验机测试C/C复合材料在不同载荷(0.5, 1.0,1.5 MPa)及不同润滑(干态、水润滑、油润滑)条件下的摩擦磨损性能,借助扫描电子显微镜对不同状态下的磨损表面形貌进行观察分析.结果表明:摩擦系数均随摩擦时间的增加而增大至一定范围内保持稳定;随着载荷的增大,干态条件下的摩擦系数不断减小;相同载荷下,干态摩擦试样的摩擦系数最大,磨损率最小;干态条件下能形成完整、光滑的磨屑膜,有效隔离了材料与对磨销之间的接触,降低了磨损率;油润滑和水润滑条件下形成的液态膜具有润滑作用,降低了摩擦系数,但不利于磨屑膜的形成,导致磨损率较大.     

离心铸造高铅锡青铜合金摩擦磨损性能研究

采用离心铸造方法制备了高铅锡青铜(ZCu Pb22Sn1.5)合金,研究了载荷和摩擦速度对其摩擦磨损性能的影响及摩擦磨损机理.研究发现:在0.05 m/s摩擦速度下,随着载荷的增加,高铅锡青铜合金摩擦系数减小,磨损率增加,当载荷增加到120 N后,摩擦系数趋于稳定;在100 N载荷下,随着摩擦速度的增加,摩擦系数逐渐减小,磨损率增加,摩擦速度增加到0.10 m/s以后,摩擦系数迅速减小,到0.20 m/s以后摩擦系数趋于稳定;当继续增加载荷和摩擦速度时,由于铅润滑膜的破坏而增加了磨损率.在摩擦磨损过程中容易在摩擦表面形成软质铅润滑膜从而起到耐磨作用.     

载荷对Kevlar/PTFE纤维混杂织物摩擦学性能的影响

采用电子小样织机机织Kevlar/PTFE纤维混杂织物,借助于MMU-5G端面摩擦磨损试验机,激光扫描共聚焦显微镜(CLSM),考察了Kevlar/PTFE纤维混杂织物在高速、干摩擦时不同载荷下的摩擦磨损性能。结果表明,在转速为300 r/min下,载荷越高,稳态摩擦系数值越低,随着载荷的不断增加,稳态摩擦系数下降趋势变缓;织物磨损深度随载荷增加而增加,但磨损率反而降低,织物的摩擦磨损与织物结构有关,磨损方式主要为磨粒磨损,以及PTFE在法向载荷挤压和摩擦剪切作用下发生塑性变形。     

SiC对不锈钢的摩擦磨损特性

在室温、无润滑的条件下,利用销盘式摩擦磨损实验考察了SiC与不锈钢(1Cr18Ni9Ti)组成摩擦副的摩擦磨损特性,SiC在5 N和20 N载荷作用下磨损机制为脆性分层磨损.SiC随载荷增加摩擦系数减少,但磨损率随载荷增加而增加.结果表明,SiC与不锈钢对磨时,磨损率达10-4mm3/(N.m)-1数量级,属磨损剧烈,不适合组成摩擦副.     

妥尔油酸二乙醇酰胺水基润滑添加剂的摩擦学性能

以精制妥尔油和二乙醇胺为主要原料合成妥尔油酸二乙醇酰胺,考察在原料摩尔配比为1∶1的混合条件下所生成的该类水基润滑添加剂的摩擦学性能.采用四球摩擦磨损试验机考察不同浓度添加剂极压、减磨性能;参照GB-T6144-2010对其p H、防锈性能进行测定.结果表明:妥尔油酸二乙醇酰胺可以极大提高水基极压性能,5%润滑液PB值高达1020 N;随着浓度增高,减磨特性增强,p H满足国标要求;浓度增加至3%后,防锈性能达到A级.     

氮气辅助微粒形成技术制备脂肪酸微粒

建立气体饱和溶液微粒形成技术的实验装置,研究在N2辅助下利用该装置获取脂肪酸(月桂酸和肉豆蔻酸)微粒,探讨预膨胀压力、预膨胀温度和喷嘴直径对脂肪酸微粒的粒径以及粒径分布的影响.结果表明,用N2取代CO2可以获取平均直径约10~50μm,形貌基本上为球形的脂肪酸微粒.对两种脂肪酸微粒化的研究表明,在实验考察的压力范围内,微粒的平均粒径随着预膨胀压力的增大而明显减小,其粒径分布随压力的升高而变窄.对月桂酸微粒化的研究表明,随预膨胀温度的升高,微粒平均直径略微增大,粒径分布相差不多.对肉豆蔻酸微粒化的研究表明,微粒的平均粒径随着喷嘴直径减小而减小,其粒径分布随喷嘴直径减小而变窄.     

水镁石润滑剂的研制及其润滑性能的研究

研制一种润滑性能较好的水基粘土润滑剂.在MMW-5G摩擦试验机上比较13种粘土材料的干粉摩擦性能,发现水镁石的润滑效果最好,以水镁石为基料,配置成环保水基润滑剂,然后以四球为摩擦副,比较含不同量的聚丙烯酰胺(PAM)、硼酸的该润滑剂的摩擦系数,得到最优配比下PAM、硼酸的浓度分别为1%和5%,摩擦系数相对于空磨降低了85%.关于PAM含量、硼酸含量、粘土种类的三因素三水平的正交试验(L9(34)),验证了单因素的最优配比.参考最优配比,研究不同粘土材料的摩擦性能、该润滑剂在不同载荷、转速下摩擦性能的变化.结果表明:同其他粘土材料相比,该润滑剂的润滑效果较好;随着载荷的增加摩擦系数先减小后增大;随着转速的增加摩擦系数逐渐减小.     

石墨烯与ZDDP作为复配润滑油添加剂的摩擦学性能

为探究石墨烯作为润滑油添加剂与现有二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)添加剂之间的复配性能,以span80为分散剂,在基础油里制备出不同质量含量的石墨烯添加剂油样以及石墨烯和ZDDP混合添加剂油样.利用四球摩擦磨损试验机对添加剂油样进行摩擦磨损试验,采用金相显微镜、能谱仪对钢球磨斑直径、磨斑形貌和磨斑表面元素进行分析.结果表明:当石墨烯的质量含量为0.03%时,油样的平均摩擦系数约为0.047,磨斑直径约为0.297 mm;与基础油相比,分别降低31.9%和22.6%;当石墨烯和ZDDP的质量含量分别为0.03%和0.5%时,油样的抗磨性能得到极大提高,磨斑直径约为0.145 mm,与单石墨烯添加剂油样相比,约降低36.9%.由此看出,石墨烯与ZDDP共混物作为润滑油添加剂时可改善摩擦副间的摩擦学性能,并且两者能起到较好的协同作用.     

Preparation and investigation of the tribologieal behavior of FPUOH self-assembly thin films

用已二酸和乙二醇在一定的条件下通过酯化和缩聚两步反应合成聚己二酸乙二醇酯(PEA),测所得聚酯二元醇的酸酯(Av)和羟值(Qv),得到合成聚氨酯大分子单体的原料.聚已二酸乙二醇酯(PEA)与等量的甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI-100)反应,加入十三氟-1-辛醇封端,得到含氟聚氨酯大分子单体(FPUOH).利用分子自组装技术在玻璃基片表面制备含氟聚氨酯薄膜,对其进行结构表征和性能测试.亲水性测试结果表明,自组装薄膜与水的接触角为76.8°,证明了自组装薄膜制备的成功.微摩擦测试结果表明,含氟聚氨酯大分子自组装薄膜修饰的基底具有很好的减摩润滑效果,当载荷为400 mN时,自组装薄膜的稳定摩擦系数达到0.09,适合作为轻载荷下的润滑防护保护膜.     

铝碳陶瓷材料的摩擦磨损性能

以铝碳陶瓷材料作为研究对象,利用摩擦磨损实验机研究了铝碳陶瓷材料在干摩擦和固体润滑两种状态下的摩擦磨损性能,并采用有限元方法分析了两种摩擦状态下的应力分布情况.实验结果表明,干摩擦及润滑状态下试样的滑动摩擦系数随载荷的增加而减少;并且润滑状态下滑动摩擦系数仅是干摩擦状态下滑动摩擦系数的1/2左右; 有限元分析结果表明,铝碳陶瓷材料干摩擦状态下最大剪切应力大于最大正应力,试样表面容易发生由微断裂引起的磨粒磨损.固体润滑状态下的接触应力很小,这是因为固体润滑状态下主要发生的是固体润滑涂层材料之间的内摩擦.     

碳质双层纸基摩擦材料的制备与性能表征

使用造纸工艺制备了一种碳质双层纸基摩擦材料,采用TG-DTA热分析、惯量摩擦试验和定速摩擦试验研究了摩擦材料的耐热性能和摩擦磨损性能,获得了碳质双层纸基摩擦材料的静摩擦力矩曲线.试验结果显示,碳质双层纸基摩擦材料耐热性能良好,动摩擦稳定,静摩擦系数低,磨损率小,载荷适应性强,是一种适合于在高载荷条件下使用的低静/动摩擦系数比纸基摩擦材料.     

碳链长度与羟基数目对醇润滑性能的影响

为了探究醇类物质在高载高速工况下的润滑性能,尤其是碳链、羟基与润滑性能的关系,开展了碳链长度、羟基数目对醇类物质润滑性能影响的研究。利用四球摩擦机调查一系列醇类物质的摩擦学性能,结合黏度仪、透射电镜和拉曼等检测手段,探索碳链长度、羟基数目对润滑性能的影响。实验结果表明,随着碳链的增长磨合期变短、摩擦系数达到稳态的时间变短、磨损率降低;随着羟基数目的增多磨损率降低、无明显磨合期和摩擦系数持续波动(乙二醇)或持续降低(甘油)。摩擦诱导形成的石墨烯较无定形碳更能有效地促使摩擦体系达到稳定的摩擦系数,缩短磨合期,研究结果可为醇类物质在机械设备领域的应用提供参考。     

压力对颗粒增强铝与碳基材料摩擦系数的影响

用自行研制的盘块式高速摩擦试验机,在滑动速度为30 m/s、法向载荷范围为0.1～0.8 MPa的条件下,试验观察了法向载荷对碳化硅颗粒增强6061铝复合材料与碳基材料摩擦系数的影响.结果表明:摩擦系数存在显著的压力依赖行为和摩擦过程初期的时间过渡行为.在相对稳定阶段,摩擦系数的统计平均值随法向载荷增大经历先快速增大后缓慢减小,标准偏差与法向载荷的关系也显示出类似的变化趋势.所有连续摩擦过程的初期,摩擦系数都经历一个从小到大的过渡变化,而过渡期的时间随着法向载荷的增大单调下降.     

冷轧Q235钢/45钢摩擦磨损行为研究

为了研究冷轧Q235钢/45钢在干摩擦实验条件下的表面摩擦磨损行为,在M-2000型摩擦磨损试验机上分别进行了等速变载荷、等载荷变速和等速变载荷间歇接触冲击条件下的摩擦磨损试验.利用摩擦力矩-摩擦系数法对Q235钢的摩擦磨损机理特性进行了研究分析.结果表明,冷轧Q235钢的摩擦系数和磨损量随载荷的增加而增加(但增加趋势减缓)、随转速的提高而减小.在间歇接触冲击时,其摩擦系数比其他两种条件下的摩擦系数大1.4～3.3倍,磨损量比其他两种条件下的磨损量大1.24～1.51倍.     

桂圆的化学成分研究

从无患子科植物龙眼Dimocarpus longan Lour.的假种皮(桂圆)中分离得到12个化合物,根据其理化性质和波谱分析进行结构鉴定,分别为硬脂酸豆甾醇酯、α-香树脂醇棕榈酸酯、十六烷酸甘油三酯、3-capryloxytetradecanoic acid tetradecyl ester、三肉豆蔻酸甘油酯、1,3-十四烷酸甘油二酯、β-谷甾醇、肉豆蔻酸甘油酯、月桂酸、β-胡萝卜苷、蔗糖、己内酰胺。其中硬脂酸豆甾醇酯、α-香树脂醇棕榈酸酯、十六烷酸甘油三酯、3-capryloxytetradecanoic acid tetradecyl ester、三肉豆蔻酸甘油酯、1,3-十四烷酸甘油二酯、肉豆蔻酸甘油酯、月桂酸、己内酰胺为首次从该植物中分离得到。     

旋转激励振动载荷对平面摩擦副的影响实验

振动可以减小摩擦,利用自制的旋转激励环境下摩擦力测试实验装置研究了旋转激励振动载荷的幅值和频率对不同材料平面摩擦副摩擦力的影响。实验表明:旋转激励振动载荷降低了平面摩擦副的摩擦系数。相同激振频率下,随着名义振幅的增大,摩擦系数不断减小,且二者呈现近似线性关系。相同名义振幅条件下,Q235A-Q235A平面摩擦副摩擦系数减小率最大,Q235A-花岗岩平面摩擦副摩擦系数减小率次之,Q235A-400目砂纸平面摩擦副摩擦系数减小率最小。相同名义振幅下,随着激振频率的增大,摩擦系数亦呈现减小的趋势;在激振频率为15 Hz以前,摩擦系数减小速率较快,当激振频率超过15Hz后,摩擦系数减小速率变慢。