纳米氧化锌的表面修饰及其摩擦学行为研究

采用直接沉淀法制备了粒径分布均匀（平均大小约为10nm）的纳米氧化锌,并采用X射线衍射（XRD）和透射电子显微（TEM）手段进行了表征.以山梨糖醇酐三油酸酯（span-60）、油酸、月桂酸钠和氟碳（（C—F）x）为表面活性剂对纳米氧化锌进行表面修饰,将修饰过的纳米氧化锌添加到液体石蜡中,使其质量分数为0.5%,进行沉降实验.用傅里叶红外线光谱仪（FT-IR）对表面修饰过的纳米氧化锌进行分析,用Falex-6型四球摩擦磨损实验机进行摩擦磨损实验,用扫描电子显微镜（SEM）对钢球的表面进行形貌分析.结果表明,在液体石蜡中加入修饰过的纳米氧化锌,其摩擦系数及钢球的磨损程度均大大降低,其中经含有羧基的油酸修饰的纳米氧化锌在液体石蜡中的分散性最好,抗磨减摩性能最佳.     

液相分散法制备松针状Bi-In-Sn-Pb共晶合金

以P123(聚乙烯-聚氧乙烯-聚乙烯)为表面修饰剂,在液体石蜡/水的体系中,成功制备了枝状的Bi-In-Sn-Pb共晶合金.用透射电子显微镜,XRD射线衍射仪对产物的形貌和组成进行了表征.结果表明:产物为多晶纳米合金,这些合金由大量形貌规整的立方体颗粒组成,整体呈现松针状.摩擦实验结果表明,当添加浓度为0.3%时具有最佳的抗磨性能,能有效地提高基础油的抗磨性和承载能力     

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.     

油酸修饰TiO2纳米粒子的原位合成及性能

以TiCl4为主要原料、油酸(OA)为改性剂,通过水热法原位合成油酸修饰的TiO2纳米粒子。采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、X线光电子能谱仪(XPS)和透射电子显微镜(TEM)对试样进行表征。结果表明:TiO2纳米粒子表面出现了油酸修饰层,且油酸的浓度直接影响到纳米粒子的形貌;随着油酸浓度的增加,棒状晶体含量逐渐增多。当油酸与Ti4+初始摩尔浓度比为0.8∶1时,未发生明显团聚现象,此时,油酸修饰的TiO2粒子的亲油性最好,在有机溶剂中的分散性也达到最佳。     

Schiff碱铜(Ⅱ)配合物在非极性油中的摩擦学性能研究

采用微乳法在非极性油中合成不同质量分数的Schiff碱铜(Ⅱ)配合物,并用X-P型销-盘试验机考察其抗磨减摩性能,用带EDS的扫描电子显微镜观察磨损表面形貌及分析其表面元素的分布情况.结果表明,Schiff碱铜(Ⅱ)配合物作为添加剂在非极性油起到了良好的抗磨减摩效果,当投料比为2%时抗磨减摩性能最佳.     

滑动模式对含表面修饰MoS_2纳米片润滑油摩擦学性能的影响

为探究不同的滑动模式对含表面修饰MoS_2纳米片润滑油的摩擦学性能的影响,将含不同质量分数KH-MoS_2的润滑油样分别在单向和双向滑动模式下进行摩擦学试验,对比分析了其摩擦学性能,并建立了单向和双向滑动模式下的润滑模型。首先,使用超声处理硅烷偶联剂(KH570)修饰的MoS_2纳米片(KH-MoS_2)分散到石蜡油中,制备成含不同质量分数KH-MoS_2的润滑油样;然后,分别在单向和双向滑动模式下,采用球盘摩擦磨损试验机测试含不同质量分数KH-MoS_2纳米片的润滑油样的摩擦学性能;最后,通过对比分析对摩钢球的磨斑和对偶盘磨痕表面,探究了滑动模式对含有KH-MoS_2纳米片的润滑油样的摩擦学性能的影响。根据摩擦试验结果,建立了单向和双向滑动模式的润滑机理模型,研究了单向和双向滑动模式下含有KH-MoS_2纳米片的润滑油样的减摩抗磨机理。结果表明,在单向和双向滑动模式下,摩擦系数均随润滑油样中KH-MoS_2质量分数的增加而减小。在石蜡油中添加质量分数1%的KH-MoS_2时,双向滑动模式下获得最优摩擦系数可低至0.075,比同等滑动模式下使用纯石蜡油油样润滑时的摩擦系数低约53.4%,比单向滑动模式下使用同一油样润滑时的摩擦系数低约25%。     

纳米TiO2颗粒强化MDEA溶液鼓泡吸收CO2的特性

为了强化N-甲基二乙醇胺(MDEA)溶液对CO2的吸收,首先不添加分散剂,制备了MDEA质量分数为50%、纳米TiO2颗粒质量分数分别为0.05%,0.2%,0.4%,0.8%的MDEA纳米流体,该MDEA纳米流体的分散稳定性良好.然后在一套小型吸收实验系统中,研究了颗粒质量分数对溶液鼓泡吸收CO2的影响.采用称重法来测量溶液对CO2的吸收量,并对实验结果的相对误差进行了分析.实验结果表明,在加入了纳米颗粒后,MDEA溶液对CO2的吸收得到了强化,有效吸收比随着颗粒质量分数的增大而上升.在纳米TiO2颗粒质量分数为0.05%,0.2%,0.4%,0.8%时,有效吸收比分别为1.019 5,1.065 3,1.077 9和1.115 4.最后分析和解释了相关的实验现象和结果.     

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.     

滑动模式对含表面修饰Mo S2纳米片润滑油摩擦学性能的影响及其机理研究

为探究不同的滑动模式对含表面修饰Mo S2纳米片润滑油的摩擦学性能的影响,本文将含不同质量分数KH-Mo S2纳米片的润滑油样分别在单向和双向滑动模式下进行摩擦学试验,对比分析了其摩擦学性能并建立了单向和双向滑动模式下的润滑模型。首先,使用超声处理硅烷偶联剂(KH570)修饰的Mo S2纳米片(KH-Mo S2)分散到石蜡油中制备成含不同浓度的KH-Mo S2纳米片润滑油样;然后,分别在单向和双向滑动模式下,采用球-盘摩擦磨损试验机测试含不同浓度的KH-Mo S2纳米片的润滑油样的摩擦学性能;最后,通过对比分析对摩钢球的磨斑和对偶盘磨痕表面,探究了滑动模式对含有KH-Mo S2纳米片的润滑油样的摩擦学性能的影响。并根据摩擦试验结果,建立了单向和双向滑动模式的润滑机理模型,探究了单向和双向滑动模式下含有KH-Mo S2纳米片的润滑油样的减摩抗磨机理。结果表明,在单向和双向滑动模式下,摩擦系数均随润滑油样中KH-Mo S2质量分数增加而减小。在石蜡油中添加KH-Mo S2纳米片的质量分数为1%时,双向滑动模式下可获得最优摩擦系数,摩擦系数可低至0.075,比同等滑动模式下使用纯石蜡油油样润滑时的摩擦系数低约53.4%,比单向滑动模式下使用同一油样润滑时的摩擦系数低约25%。     

滑动模式对含表面修饰Mo S2纳米片润滑油摩擦学性能的影响及其机理研究

为探究不同的滑动模式对含表面修饰Mo S2纳米片润滑油的摩擦学性能的影响,本文将含不同质量分数KH-Mo S2纳米片的润滑油样分别在单向和双向滑动模式下进行摩擦学试验,对比分析了其摩擦学性能并建立了单向和双向滑动模式下的润滑模型。首先,使用超声处理硅烷偶联剂(KH570)修饰的Mo S2纳米片(KH-Mo S2)分散到石蜡油中制备成含不同浓度的KH-Mo S2纳米片润滑油样;然后,分别在单向和双向滑动模式下,采用球-盘摩擦磨损试验机测试含不同浓度的KH-Mo S2纳米片的润滑油样的摩擦学性能;最后,通过对比分析对摩钢球的磨斑和对偶盘磨痕表面,探究了滑动模式对含有KH-Mo S2纳米片的润滑油样的摩擦学性能的影响。并根据摩擦试验结果,建立了单向和双向滑动模式的润滑机理模型,探究了单向和双向滑动模式下含有KH-Mo S2纳米片的润滑油样的减摩抗磨机理。结果表明,在单向和双向滑动模式下,摩擦系数均随润滑油样中KH-Mo S2质量分数增加而减小。在石蜡油中添加KH-Mo S2纳米片的质量分数为1%时,双向滑动模式下可获得最优摩擦系数,摩擦系数可低至0.075,比同等滑动模式下使用纯石蜡油油样润滑时的摩擦系数低约53.4%,比单向滑动模式下使用同一油样润滑时的摩擦系数低约25%。     

表面修饰纳米粒子的摩擦学性能比较

利用表面修饰法合成了表面为DDP所修饰的FeS和CdS纳米粒子，并用四球摩擦磨损试验机考察了它们分别作为润滑油添加剂的摩擦学行为．结果表明，无机纳米核的不同对DDP修饰纳米粒子作为润滑油添加剂的摩擦学性能影响甚微，所合成的DDP修饰无机纳米粒子作为润滑油添加剂都能够明显提高基础油的抗磨性能，但是却不能有效改善其减摩能力．     

DDP修饰纳米粒子的摩擦学性能比较

利用表面修饰法合成了表面为DDP所修饰的PbS、PbO、ZnS和Zn(OH)2纳米粒子，并用四球摩擦磨损试验机考察了它们分别作为润滑油添加剂的摩擦学行为。结果表明，无机纳米核的不同对DDP修饰纳米粒子作为润滑油添加剂的摩擦学性能影响甚微，所合成的DDP修饰无机纳米粒子作用润滑油添加剂都能够明显提高基础油的抗磨性能，但是却不能有效改善其减摩能力。     

油酸修饰PbS纳米粒子作为润滑油添加剂的SEM研究

在醇–水混合溶剂中合成了油酸(OA)修饰PbS纳米粒子,用四球摩擦磨损试验机考察了其作为润滑油添加剂的摩擦学行为,并利用SEM及EDS研究了磨损表面. 结果表明,由于在摩擦表面生成化学反应膜,油酸覆盖的PbS纳米粒子作为润滑油添加剂具有良好的减摩、抗磨性能.     

表面修饰MoS2纳米微粒的合成及摩擦学性能

通过液相分散法使用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、二烷基二硫代磷酸吡啶盐(PyDDP)为修饰剂成功制备了MoS2纳米微粒.用透射电镜(TEM)对MoS2纳米微粒的形貌进行了表征.结果表明:MoS2纳米微粒平均粒径约为100 nm.利用四球试验机表征了MoS2纳米微粒作为润滑油添加剂的摩擦学性能.摩擦磨损试验结果表明:MoS2纳米微粒具有良好的减摩抗磨性能.     

月桂酸修饰微/纳米二氧化钛及摩擦学性能研究

利用月桂酸对金红石型微/纳米Ti O2进行了有机表面改性.粒子采用了红外光谱(IR)、热分析(TG-DTA)、扫描电镜(SEM)等对表面改性前后的微/纳米Ti O2结构进行了表征.红外光谱、热分析表明月桂酸是以化学键合的方式结合在微/纳米Ti O2表面形成了包覆层.在四球摩擦磨损试验机上考察了产品作为添加剂在石蜡基础油中的抗磨减磨性能.试验结果表明,修饰后的微/纳米粒子具有优良的抗磨、减摩能力,同时分析了减摩机理.     

苯乙烯/甲基丙烯酸-二氧化钛纳米微球的性能

用原位种子乳液聚合的方法合成了苯乙烯／甲基丙烯酸一二氧化钛复合纳米微球，通过TEM，FTIR等测试手段对其结构和形貌进行了表征，并在四球试验机上考察了其摩擦学行为．它在室温下可分散于石蜡油中，但不分散于水中．结果表明，复合纳米微球具有核壳结构，平均粒径约50m，作为新型润滑油添加剂，具有良好的抗磨性能．对其磨斑表面采用电子扫描显微镜分析表明，磨痕变浅，磨斑减小，有效降低了磨损．     

改性石墨烯润滑油摩擦学特性研究

研究在润滑油中添加石墨烯提高其极压抗磨性能。应用油酸、硬脂酸等对石墨烯进行表面改性,通过扫描电镜、拉曼光谱仪分析改性石墨烯的形貌结构,分光光度计观察改性石墨烯在润滑油中的悬浮稳定性,采用摩擦磨损试验机测试加入改性石墨烯的润滑油的摩擦学性能。结果表明,石墨烯经表面改性后形貌发生了变化,提高了在润滑油中的悬浮稳定性。润滑油添加质量分数为0.075％的改性石墨烯,耐磨性和承载能力有很大提高。     

水溶性C60-乙烯基吡咯烷酮nm微球摩擦学行为

研究了一种新的水溶性富勒烯-乙烯基吡咯烷酮共聚物,TEM发现其水溶液中形貌为球状,平均粒径约为43nm.四球机试验表明,一定量的该富勒烯共聚物可有效提高水基液的承载能力、抗磨能力,减小摩擦系数,添加剂的最佳用量是其质量分数为0.3%.电子探针发现,添加该富勒烯共聚物可使磨斑变小,裂纹及点蚀凹坑明显减少;元素C和N在磨斑区均匀分布,表明该富勒烯共聚物在磨斑区形成连续膜.摩擦学性能的改善可能是由于该富勒烯共聚物可作为nm微球滚珠,引起了微观弹性滚动润滑.     

表面修饰CeF3纳米微粒的制备及摩擦学性能

在水-醇混合介质中采用阳离子共沉淀表面修饰法,制备了硬脂酸修饰的CeF3纳米微粒,利用透射电子显微镜(TEM)对其形貌进行了表征,在四球摩擦磨损试验机上考察了CeF3纳米微粒摩擦学特性.结果表明,表面修饰CeF3纳米微粒在有机溶剂中具有良好的分散性和稳定性,作为润滑油添加剂,显示出良好的减摩、抗磨和承载性能.     

表面活性剂二次包覆制备Fe3O4水基磁流体

以化学共沉淀法制备了Fe3O4磁性微粒,并以油酸为内层表面活性剂,分别以乳化剂-10(OP-10)、吐温-20(T-20)、壬基酚聚氧乙烯醚(Oπ-10)三种非离子型表面活性剂进行外层包覆,制备得到了双层表面活性剂修饰的Fe3O4水基磁流体。通过研究pH值、表面活性剂包覆温度、种类及用量对磁流体分散稳定性和磁性的影响,得到了能获得最佳性能的磁流体的实验条件,并用透射电镜(TEM)、红外光谱、磁化率曲线进行表征,证明该条件下制得的二次包覆的Fe3O4磁流体饱和磁化率强度高且能在水中稳定分散。