硼酸酯与硫化物协同抗磨效应的研究

合成了含硫硼酸酯，利用四球试验机和摩擦磨损试验机对其作为水溶性抗磨添加剂的摩擦学性能进行了试验研究，考察加入硫化物的次序对其摩擦磨损性能的影响。     

新型含硫、氮的苯基硼酸酯润滑油添加剂的制备与性能

在催化剂作用下,通过醚化反应合成1–巯基苯并噻唑–2–辛基–3–苯基硼酸酯(MOPB)作为润滑油添加剂.以四球磨损试验机为测试工具分别测试MOPB的摩擦学性能,当基础油(PAO)中的MOPB添加量为2.5%时,基础油的承载能力和抗磨性能分别提高了131.8%和24.7%.运用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分别分析测试过程中的钢球磨损表面形貌和磨斑表面元素组成,通过水解稳定性实验测试MOPB的水解稳定性.结果表明:MOPB具有优良的水解稳定性,同时,MOPB作为润滑油添加剂与二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)相比具有较好的摩擦学性能.SEM和EDS的测试结果表明,在摩擦环境下,MOPB能有效减轻钢球摩擦副表面的擦伤和磨损.     

含氮硼酸酯润滑油添加剂的合成与性能测试

用硼酸与十六醇和乙醇胺反应合成了含氮硼酸酯润滑油添加剂．合成的最佳工艺条件为十六醇、硼酸和乙醇胺摩尔比为1．2：1：2．6，脱水反应6h．用四球机测试了含该添加剂0．1％～7％的基础油的抗磨性能．四球机试验结果表明含氮硼酸酯添加到基础油中，能显著提高其抗磨性能，且添加量存在一个最佳值．     

45钢化学热处理表面与极压抗磨添加剂的协同作用

利用球一盘摩擦磨损试验机系统地研究了４５＾＃钢氧氮共渗、渗氮及渗硫３种化学热处理表面与硫化烯烃及烯酸三甲酚酯２种极压抗磨添加剂的协同作用效果，并利用Ｘ射线光电子能谱仪和俄歇电子能谱仪分析了各摩擦表面润滑膜的结构及成分，进而讨论了它们的协同作用机理，研究结果表明，在减摩，抗磨及提高承载能力方面这种协同作用效果十分显著。     

羟基脂肪酸在酯类油中的极压、抗磨性能

利用ＭＲＳ１Ｊ机械式四球长时抗磨损试验机分别对顺式和反式二羧基两种立体构型羟基脂肪酸在合成酯中的极压、抗磨性能进行了研究．发现羟基脂肪酸在合成酯类油中具有一定的极压、抗磨作用,而且反式二羟基型的极压、抗磨效果优于顺式二羟基型．利用表面反射红外光谱分析了磨损实验后的磨痕表面,发现顺式二羟基羧酸极易吸附于摩擦表面,导致定向羟链缩短,吸附膜结构疏松,因而影响其极压和抗磨性能;而反式二羟基羧酸则在表面形成聚酯或聚醚结构．由此提出了两种立体构型羟基脂肪酸的不同的极压吸附抗磨模型．     

环境友好纳米粒子添加剂在润滑油中应用的研究

选择了2种环境友好纳米粒子:纳米碳酸钙和纳米稀土作为润滑油抗磨、极压添加剂,并将其单独或组合加入到500SN基础油中.采用四球摩擦磨损试验机测定了含纳米粒子的润滑油的摩擦学性能,采用X射线光电子能谱仪分析了磨损钢球表面化学组成.结果表明:含环境友好纳米粒子组合物的润滑油具有最佳的抗磨减摩性能,其配比为:n(CaCO3):n(RE):1:1,总质量分数为0.6%.     

硼酸钙/氧化石墨烯复合微粒的制备及摩擦学性能研究

以硼砂、硝酸钙和氧化石墨烯为原料利用水热技术制备硼酸钙/氧化石墨烯复合微粒.利用透射电镜(TEM)、X-射线衍射(XRD)和能谱(EDS)对硼酸钙/氧化石墨烯复合微粒形貌、结构及磨痕表面进行表征.将复合微粒用油酸修饰并添加到液体石蜡中,利用四球摩擦试验机分析其摩擦学性能,结果表明:复合微粒添加剂具有良好的减摩抗磨性能.     

新型水基润滑添加剂摩擦磨损性能研究

利用四球试验机和摩擦磨损试验机对自行合成的三种水基润滑添加剂的摩擦磨损性能进行了对比试验研究。试验结果表明，由含氮硼酸脂与羧酸脂合成的复合脂的减摩抗磨性能明显优于含氮硼酸酯或羧酸脂的性能，是一种性能优良的水基润滑添加剂。该复合脂作为润滑添加剂应用于水基合成切削液，能使切削液的润滑性能得到明显提高。     

极压抗磨添加剂在Ni－P镀层表面的作用机理

利用球－盘摩擦磨损试验机全面地研究了润滑油极压抗磨添加剂硫化烯烃及磷酸三甲酚酯在Ｎｉ－Ｐ电刷镀层表面的作用效果，并利用Ｘ射线光电子能谱仪和俄歇电子能谱仪分析了各摩擦表面润滑膜的成分及结构，进而讨论了硫化烯烃及磷酸三甲酚酯在Ｎｉ－Ｐ镀层摩擦表面的作用机理。研究结果表明，润滑油中加入硫化烯烃时对Ｎｉ－Ｐ镀层有良好的润滑效果，但加入磷酸三甲酚酯时的润滑效果较差。     

水热法制备纳微结构硼酸钙及其摩擦学性能研究

以硼砂和硝酸钙为原料,经水热法制得硼酸钙.通过扫描电镜、X射线衍射和红外分析表征硼酸钙的结构,发现分散介质的变化对硼酸钙的形貌有一定的影响.将经油酸修饰的硼酸钙分散于液体石蜡中,利用四球摩擦试验机考察其摩擦学性能并对摩擦机理做了探讨.     

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.     

摩擦时间对CaSO4晶须增强树脂基复合材料摩擦学性能的影响

采用模压成型工艺制备CaSO_4晶须增强树脂基复合材料,并选用一种市售材料作对比,研究摩擦时间对两种材料摩擦学性能的影响,利用SEM及EDAX观测磨损表面形貌及成分变化,分析其磨损机理.结果表明:随着摩擦时间的变化,自制材料摩擦系数维持在0.45左右,制动平稳性较好,磨损机理以磨粒磨损为主;市售材料摩擦系数在0.32~0.36范围内波动,制动过程易产生颤动和噪声,磨损机理以粘着磨损和热疲劳磨损为主;两种材料摩擦表面平均温度及其磨损率均随着摩擦时间的延长而逐渐升高,且与对偶件存在明显的粘着效应.     

含硫、氮杂环化合物摩擦学特性及其与结构相关性研究

用四球机和HQ-1环块实验机考察了2种具有相同原子组成、相似环结构的同分异构体(2-氨基苯并噻唑,2-巯基苯并咪唑)的摩擦磨损性能;用X射线光电子能谱检测了添加剂中和磨斑表面上元素的电子结合能,以确定2种杂环化合物的摩擦学作用机理.结果表明2种杂环化合物具有相似的摩擦学作用机制;且无论是减摩抗磨性能还是承载能力方面,2-氨基苯并噻唑均优于2-巯基苯并咪唑.同时还用分子轨道理论和氢键作用讨论了杂环化合物的结构对其摩擦学性能的影响.图4,表4,参11.     

石墨烯作为润滑油添加剂在高温工况下的摩擦学性能

为了探究石墨烯作为润滑油添加剂在高温工况下摩擦学性能和抗黏着性能,采用四球摩擦磨损试验机对添加石墨烯的基础油进行摩擦磨损实验。用XRD对石墨烯进行表征,用基础油和添加不同质量分数的石墨烯润滑油进行对比。结果表明:在润滑油中添加石墨烯能显著提高摩擦副在高温工况下的摩擦学性能和抗黏着性能。在质量分数为0. 03%时,其摩擦系数约降低22. 5%,磨斑直径约减少48. 9%,抗黏着时间约增加44. 9%。     

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。     

二烷基二硫代磷酸镧润滑添加剂的构效关系

为研究新型油溶性稀土润滑添加剂二烷基二硫代磷酸镧(LaDDPs)的结构与性能关系,合成了10种含不同碳原子数的伯、仲炕基LaDDPs.利用四球试验机考察了其在500SN基础油中的摩擦磨损性能和极压性能,并探讨了烷基碳链的长短和伯、仲烷基结构对LaDDPs性能的影响.结果表明,含3～8个碳原子烷基的LaDDPs均具有较好的抗磨减摩性能和极压性能.随着碳原子数的增加,LaDDPs的抗磨减摩性能明显提高,其中仲烷基LaDDPs性能优于伯烷基LaDDPs;LaDDPs的极压性能随碳原子数的增加而降低,碳链的连接方式对LaDDPs的极压性能无明显影响.     

油性剂与极压剂复合抗磨效应的研究

在四球试验机上对自行合成的几种高水基润滑剂的摩擦磨损性能进行试验研究,并考察了油性剂和极压剂在不同配比下的抗磨性能。试验结果表明,以油酸三乙醇胺作为油性分别与含磷,硫和硼的极压型剂复配后的抗磨效果明显优于油性剂或极压剂单独使用时的效果,呈现出较强的盐同抗磨效应。以硼酸盐作为极压剂的高水基润滑剂的最佳配比为,硼酸盐１．９％,油酸三乙醇胺３．１％,以硫脲为极压剂的高水基润滑剂的最佳配比为,硫脲１．０％     

微晶二氧化硅粉体添加剂的抗磨减摩作用

为研究微晶SiO2粉体添加剂的抗磨减摩作用,采用微晶SiO2矿物粉体作为润滑油添加剂,利用AMSLER摩擦磨损试验机研究45#钢摩擦副在添加剂润滑油润滑下的摩擦学特性.磨损后钢环表面的形貌和成分通过扫描电子显微镜和X射线光电子能谱仪进行分析.结果显示:以微晶SiO2粉体为添加剂润滑时在摩擦副表面形成一层陶瓷保护层.相比基础油,在微晶SiO2添加剂润滑油润滑条件下,摩擦副的接触状态由金属之间的摩擦磨损转化为自修复膜层之间的摩擦磨损.添加剂润滑油较基础油润滑条件下的摩擦系数大.摩擦磨损过程中自修复膜层的形成,隔离了金属摩擦副的直接接触,降低了试样磨损失重,具有良好的耐磨性能.     

纳米ZrO2作为润滑油添加剂的摩擦学性能研究

利用溶剂置换干燥法制备了粒径在20-50nm范围的氧化锆粒子,用TEM及XRD对该产物进行了表征.用四球机及环块摩擦磨损试验机测定了纳米氧化锆作润滑油添加剂的摩擦学性能.研究发现纳米氧化锆的加入,能有效提高500SN基础油的抗磨减摩性能及承载能力;且纳米氧化锆的加入量有一最佳值,超过此量,含纳米粒子的润滑油摩擦学性能下降;纳米氧化锆的摩擦学作用机理是在摩擦表面沉积而形成具有抗磨减摩作用的润滑膜.图9,参9.