ZnS纳米微粒在润滑油减摩擦上的应用

室温下采用MM-W1立式万能摩擦磨损试验机研究了ZnS纳米颗粒作为基础油添加剂的摩擦学性能,文章考察了纳米ZnS添加量、试验参数(载荷、转速)对摩擦系数的影响,简单探讨了摩擦机理.结果表明:添加剂纳米ZnS在摩擦磨损试验机中表现出良好的减摩抗磨性能,其在摩擦过程中形成的沉积膜起到了非常重要的作用,可以作为减摩涂层和润滑油减摩添加剂使用.     

锑掺杂纳米二氧化锡颗粒在乙二醇中的分散稳定性

开发了二次球磨湿法制备锑掺杂纳米二氧化锡(ATO)/乙二醇(EG)稳定体系的新方法;选用硅烷偶联剂KH 570,实现了ATO颗粒在EG溶液中的均匀分散和稳定性控制;研究了分散工艺参数对体系的影响,探讨了ATO颗粒的表面包覆改性机理。研究表明:分散剂KH 570的含量和体系的pH显著影响ATO在EG中的分散稳定性,在KH 570含量为1.5%,体系pH为8.5时,ATO/EG浆料的分散性能最佳。KH 570与ATO颗粒表面羟基发生的化学键结合,提高了颗粒表面的疏水性,改善了ATO颗粒与有机极性溶剂及高聚物之间的亲和力。     

多库酯类离子液体作为基础油添加剂对镁合金的润滑性能研究

目的 将5种多库酯类离子液体作为非极性基础油液体石蜡(LP)和极性基础油聚乙二醇(PEG400)的添加剂,研究其作为钢/镁合金摩擦副润滑剂的摩擦学性能,并分析润滑作用机理.方法采用离子交换法合成离子液体添加剂,并利用SRV-V微动振动摩擦磨损试验机、三维表面轮廓仪考察其摩擦学性能,采用X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜和石英晶体微天平对润滑作用机制进行探究.结果 5种多库酯类离子液体作为添加剂具有良好的减摩抗磨性能;添加量为1% 可以有效改善基础油LP的摩擦学性能,而离子液体作为基础油PEG400添加剂在3% 含量可以起到一定的减摩抗磨效果;XPS结果表明在摩擦过程中润滑剂与镁合金表面发生了摩擦化学反应,形成了MgO ,Mg3 (PO4 )2和MgSO4等物质的摩擦化学反应膜.结论 多库酯类离子液体作为非极性基础油LP和极性基础油PEG400的添加剂,均可以改善其对钢/镁合金摩擦副的润滑性能,且物理吸附膜和摩擦化学反应膜共同决定了其润滑性能.     

硅酸钠和PAM对纳米SiO_2分散性能的影响

选择九水合硅酸钠和聚丙烯酰胺(PAM)作为分散剂,通过激光粒度分析仪对纳米颗粒的分散稳定性进行评价,红外光谱仪对分散剂在颗粒表面的吸附状态进行识别.发现九水合硅酸钠和聚丙烯酰胺结合起来使用可以发挥协同效应,从而显著改善纳米SiO2颗粒在水溶液中的分散稳定性,而且当九水合硅酸钠和聚丙烯酰胺这两种分散剂的添加量相同时,先添加九水合硅酸钠后添加聚丙烯酰胺,与先添加聚丙烯酰胺后添加九水合硅酸钠相比,纳米颗粒的分散稳定性有所提高.     

聚丙烯酸钠对纳米SiO_2分散稳定性能的影响

选择了聚丙烯酸钠(PAAS)作为分散剂,并通过激光粒度分析仪对纳米颗粒的分散稳定性进行评价,通过红外光谱仪对分散剂在颗粒表面的吸附状态进行识别.发现聚丙烯酸钠能够显著提高纳米SiO2颗粒的分散稳定性,但是,当聚丙烯酸钠的添加量过大而达到过饱和时,反而会造成体系中纳米颗粒分散稳定性的降低;对于相同质量分数的聚丙烯酸钠,低pH值增加了纳米SiO2颗粒与聚丙烯酸钠形成氢键的几率,促进了聚丙烯酸钠在纳米SiO2颗粒表面上的吸附,纳米颗粒的分散稳定性提高.     

水热法制备TiO_2/MoS_2纳米球光催化剂及其光催化性能研究

采用两步水热法合成TiO_2/MoS_2复合光催化剂.经过X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)分析表明,MoS_2成功复合在TiO_2纳米球上;合成的TiO_2/MoS_2复合光催化剂提高了光电子-空穴对的分离效率.相比较纯粹的MoS_2颗粒和TiO_2纳米球,TiO_2/MoS_2纳米球复合光催化剂具有较强的光催化性能,光催化效果好.     

纳米流体的制备及稳定性分析

采用"两步法"制备了Al__2O_3-水和SiO_2-水纳米流体,并分别采用十二烷基硫酸钠(sodium dodecyl sulfonate,SDS)和阿拉伯树胶(Arabic gum,AG)作为分散剂。通过圆环法测定了25℃时SDS水溶液的临界胶束浓度(critical micelle concentration,CMC)。利用悬浮物测试仪分析了纳米流体的稳定性,并着重分析比较了超声分散时间、分散剂浓度、分散剂种类对纳米流体稳定性的影响。分析结果表明:Al_2O_3纳米颗粒在超声分散3 h时具有最佳的稳定性,SiO_2纳米颗粒在超声分散5 h时获得最佳稳定性。添加阴离子表面活性剂SDS的质量分数在CMC附近时,对两种纳米流体均具有最好的稳定性,而高分子表面活性剂AG的质量分数与纳米粒子的质量分数相仿时,具有最好的稳定性。     

石蜡油中硫化镉纳米颗粒原位合成及摩擦学性能

采用原位合成法合成了硫化镉纳米微粒,通过静置及高低速离心测试,证明了硫化镉纳米微粒在基础油石蜡中具有良好的分散稳定性.TEM研究表明:合成的纳米颗粒粒径约为16 nm.通过FT-IR表征合成样品,发现油酸分子—COOH部分和硫化镉表面发生了化学性吸附,增强了硫化镉纳米微粒在基础油中的油溶性.用四球摩擦机考察了含硫化镉颗粒的基础油的摩擦学性能,发现添加有油酸修饰的硫化镉纳米颗粒具有显著的抗磨减摩效果.     

基于纳米氟化镧添加剂的润滑油摩擦学性能

为优化纳米氟化镧的制备方法,探索纳米氟化镧作为润滑油添加剂的摩擦学性能,采用化学沉淀法制备氟化镧(La F3)粒子,使用全方位行星式球磨机球磨后,得到纳米级氟化镧粒子.采用纳米激光粒度仪和X射线衍射仪(XRD)对样品进行表征.使用平平加OS-15(脂肪醇聚氧乙烯醚)作为表面活性剂,把纳米氟化镧粒子添加到基础油中,采用万能摩擦磨损试验机做四球试验,以评价纳米氟化镧粒子在润滑油中的抗磨减摩特性.试验钢球在金相显微镜和扫描电子显微镜(SEM)下观察,分析其抗磨减摩机理.结果表明:当纳米氟化镧的添加量为2.5%时,抗磨减摩效果最佳;纳米氟化镧润滑油与基础油相比,摩擦系数减小了52.7%,磨斑直径减小了29.6%;纳米氟化镧润滑油的磨斑较基础油更规则,犁沟较浅.分析表明,纳米氟化镧在摩擦磨损过程中及时填充到摩擦副表面,易与基体结合生成化学反应膜,有效阻挡了金属基体之间的摩擦磨损,起到良好的抗磨减摩作用.     

熔盐电解法制备花瓣/片状二硫化钼及摩擦性能研究

采用熔盐电解法合成形貌可控的二硫化钼(MoS_2),以解决目前传统方法难以可控合成的问题。以氯化锂-氯化钠-钼酸铵-硫氰酸钾为熔盐电解质,通过循环伏安法、方波伏安法和开路计时电位法研究MoS_2形成的电化学过程,并详细考察了熔盐电解质的温度、组成和电流密度等参数对MoS_2微观形貌的影响。在优化的条件下,合成了花瓣状和片状两种MoS_2,采用X-射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等表征技术对其形貌结构进行了分析,并研究了其摩擦性能。结果表明,花瓣状MoS_2的摩擦系数为0.119,小于片状MoS_2的最小摩擦系数(0.126),其摩擦性能优于片状MoS_2。     

注塑模零件电刷镀纳米镀层的耐磨性能研究

利用电刷镀技术制备了含纳米SiO2和石墨粉的非晶态Ni-P合金复合镀层，并对其摩擦磨损性能进行了研究。研究表明，当纳米粉体在基质镀液中分散良好时，该复合镀层具有较高的显微硬度，较好的耐磨性及减摩性；当分散不良时，镀层的各项性能未见明显改善。模具试验表明，复合镀层有效地降低了干摩擦状态下注塑模推管与摩擦件的表面划伤与金属转移。     

纳米Al(OH)3干法表面改性及其在EVA中的应用

研究了钛酸酯偶联剂T对纳米Al(OH)₃的干法改性工艺，确定了偶联剂最佳质量分数0.5%、改性时间25min、改性温度100～110℃。采用红外光谱、TEM等检测手段对改性结果进行表征，改性后无机粉体表面包覆有机基团，吸油值减小，团聚减弱，比表面积增加。改性Al(OH)₃在乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)中具有良好的分散性，阻燃效能提高，并保持了材料的力学性能。     

微细鳞片石墨分散性

采用沉降法研究了微细鳞片石墨在水介质中的分散行为,考察了12种药剂对微细鳞片石墨的分散效果,通过测试加入分散剂前、后颗粒表面Zeta电位、悬浮液粘度的变化及颗粒间相互作用能的计算,研究了分散剂的作用机理.研究结果表明:传统表面活性剂对微细鳞片石墨分散效果不佳,高分子化合物羧甲基纤维素钠和聚丙烯酸钠是微细鳞片石墨的良好分散剂,加入分散剂使颗粒表面Zeta电位绝对值变大,提高了悬浮液的稳定性,降低了体系的粘度,分散剂的最佳质量浓度为500mg/L,合适的pH值为8.5～10.5;疏水性石墨在水介质中的分散行为不符合经典DLVO理论,颗粒表面疏水化作用对其分散和聚团起主导作用,分散剂通过增大静电斥力和空间位阻起作用.     

超细粉体在液相中分散稳定性的研究

文章以纳米 Zr O2 的水悬浮液为例 ,通过粒度分布测量法和上层清液的光透过法等方法 ,研究水溶液中 Zr O2 粉体的表面特性、聚电解质分散剂的结构与数量以及悬浮液的离子浓度等对悬浮液稳定性的影响 ,提出了改善纳米 Zr O2 在水溶液中分散稳定性的几点措施。研究结果表明 ,分散剂的用量及 p H值是控制粉体悬浮液分散性和稳定性的主要参数 ,研究结果较满意。     

氨基甲酸钼和钙化合物对脂摩擦性能的影响及其表面膜组成

研究了氨基甲酸钼(MoDTC)和钙化合物在润滑脂中的配伍性。添加MoDTC和钙化合物后,鋰和钙基脂的物理、化学性能仅发生轻微变化。四球机和MM200摩擦机试验表明:MoDTC添加石油磺酸钙或碳酸钙,在减磨和提高承载能力方面有增效作用。利用俄歇和光电子能谱仪,发现表面膜主要由MoS_2,MoO_3,FeS_2,CaCO_3和CaSO_4等组成。正是这种表面膜使得MoDTC和钙化合物具有增效作用。     

润滑组元对铁基摩擦材料摩擦性能的影响

研究了润滑组元MoS_2、石墨、BN、PbO等对铁基摩擦材料摩擦性能的影响,也研究了摩擦系数与速度、压力、温度;磨损量与压力的关系以及摩擦系数的稳定性。并用润滑组元的结构特性解释了实验结果。     

不同载荷对45#钢表面自修复膜成膜影响

为制备在润滑油中具有良好分散性的自修复粉体和研究不同载荷对自修复膜成膜的影响,分析了钛酸酯偶联剂对蛇纹石粉体表面的修饰作用,探讨了不同载荷下添加剂对金属摩擦副的自修复作用,解析了试样表面形貌和试样表面化学成分.结果表明:经钛酸酯偶联剂修饰的粉体在润滑油中具有较好的分散性;在润滑油中加入蛇纹石粉体和分散剂可显著增加耐磨减摩性能.当载荷为300 N,含有添加剂的润滑油润滑条件下,摩擦副的摩擦系数较纯基础油低,添加剂起减摩作用;当载荷为600 N和900 N时,蛇纹石粉体在表面形成相对完整、光滑的自修复膜层,避免了金属表面的直接接触,从而起到降低磨损的作用;当载荷为900 N时,表面自修复膜层在摩擦机械力和热的作用下,发生化学脱水反应,自修复膜层表面有较多的微小孔洞.     

页岩地层核壳结构纳米封堵剂研制及应用

页岩地层纳米级微孔、微裂缝极其发育,常规封堵剂粒径较大,难以对页岩形成有效的致密封堵。首先采用硅烷偶联剂KH570对纳米SiO_2进行超声表面改性,进而通过乳液聚合法,以苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯为单体,过硫酸钾为引发剂与表面改性纳米SiO_2进行接枝共聚,制备了一种具有核壳结构的纳米封堵剂。借助红外光谱、透射电镜、热重实验对产物进行了表征,通过页岩压力传递实验测试了其致密封堵性能,探讨了其作用机理。结果表明:该纳米封堵剂能够有效封堵页岩纳米级孔缝结构,阻缓压力传递与滤液侵入,显著降低页岩渗透率,提高裂缝性页岩井壁稳定性。以该纳米封堵剂为核心处理剂构件了一套高性能页岩水平井水基钻井液体系,具有较好的致密封堵、抑制、润滑等关键性能。该体系在威远区块X井三开长裸眼井段应用过程中,井眼始终保持稳定,摩阻低,定向段无拖压显示。     

不同分散剂条件下氧化铜纳米颗粒的稳定性研究

纳米流体作为新型传热介质可以提高传热系数,而其分散性和稳定性是影响热传递的主要因素,文章讨论了影响纳米氧化铜分散性的主要因素。通过Zeta电位和粒径的测定,讨论了pH值和三种不同的分散剂(SDBS、CATB、阿拉伯胶)对氧化铜纳米流体分散性的影响。发现pH值在8左右时,SDBS、阿拉伯胶做为分散剂时纳米Al2O3悬浮液的Zeta电位绝对值较大,粒径较小;在pH值在2～3之间时,CATB做为分散剂时Al2O3纳米悬浮液的Zeta电位绝对值较大,粒径较小。其中在各个分散剂最佳pH值范围内,SDBS作为分散剂时,纳米氧化铝悬浮液的Zeta电位绝对值最大,粒径最小。     

不同分散剂对红土粒度成分的影响

论述4种化学分散剂对红土粒度成分的分散作用。分析比较4种分散剂之间的作用差别,讨论化学分散的实质及分散剂类型和浓度对红土团粒体的分散效果,获得各分散剂在不同浓度条件下对红土颗粒分析试验的作用规律。