纳米硼酸镧对润滑油抗磨性能影响的研究

本文利用ＣＯ_２超临界干燥法制备了粒径在１０～７０ｎｍ范围内的硼酸镧粒子，用四球机考察了其对润滑油抗磨性能的影响。结果表明，硼酸镧纳米粒子能显著提高润滑油的抗磨性，并借助扫描电子显微镜和Ｘ一射线光电子能谱初步分析了其抗磨机理。

表面修饰纳米硼酸镧的制备及极压抗磨性能研究

用硼砂、硝酸镧、适当的修饰剂及修饰工艺,制备了表面修饰纳米硼酸镧极压抗磨添加剂,以四球实验评价了其极压抗磨性能.结果表明,纳米硼酸镧的最大无卡咬负荷(PB)比目前普遍使用的极压抗磨剂二烷基二硫代磷酸锌高8%,且磨痕直径较小.用X射线光电子能谱分析了蚀球磨斑表面的化学成分,在摩擦副表面发现了B、La、Fe等的氧化物,证明了此类添加剂能够在摩擦过程中不仅能生成以氧化硼、氧化铁等为主要成分的边界润滑膜,还可能形成含镧、硼的渗透层,这是此类添加剂具有良好抗磨减摩性能的主要原因.

纳米硼酸镧添加剂的摩擦学性能研究

通过对含纳米硼酸镧粒子添加剂润滑油的摩擦学性能试验研究 ,发现纳米硼酸镧添加剂能改善滑动摩擦副的摩擦学性能、抗胶合能力及润滑油的润滑性能 ,分析滑动摩擦副胶合失效后的表面形貌 ,结合失效后滑动摩擦副表面 XPS图谱 ,发现这是由于这种添加剂能在摩擦副表面形成吸附膜及聚合物膜 。

表面修饰硼酸镧纳米粒子的制备及摩擦学性能

以La(NO3)3.6H2O和Na2B4O7.10H2O为原料,添加硅烷偶联剂KH550,采用化学沉淀法制备出表面被修饰的硼酸镧纳米粒子;将制备的纳米颗粒按2%的比例加入纯基础油中制备成液固相分散体系,采用透射电子显微镜对体系的分散性进行表征,采用MMU-10G摩擦磨损试验机测试该分散体系对钢摩擦副的摩擦学性能。结果表明:该润滑油分散体系具有优异的抗磨性能以及良好的减摩效果,与纯基础油相比,在250 N、450 r/min转速下摩擦运行30 h的磨损率下降83%,摩擦因数下降30%。SEM、EDX分析表明,在摩擦过程中硼酸镧纳米材料参与了摩擦表面的成膜反应,起到了修复作用。

硼酸镧钙晶体的提拉法生长研究

首次采用提拉法生长La2 CaB10 O19晶体 .配制不同摩尔比的CaB4O7和LaB3 O6原料进行晶体生长 ,发现CaB4O7∶LaB3 O6在 1 .3∶2～ 1∶1范围内都能获得La2 CaB10 O19的单晶 .研究了晶体生长工艺 ,在CaB4O7∶LaB3 O6=1 .3∶2时获得 1 4mm× 2 5mm的透明单晶 .生长过程中靠近液面温度梯度为 30℃ /cm～ 6 0℃ /cm ,晶体转速为 1 0r/min～ 2 5r/min ,提拉速度不大于 1mm/h .在不同次的生长中 ,所获得的晶体表现发育完好的 {0 0 1 }板面 .

油溶性硼酸镧纳米微粒的制备及其在不同基础油中的摩擦学性能研究

采用表面修饰技术和沉淀法制备油胺修饰的硼酸镧(OAm-LaBO_3)纳米微粒,采用多种仪器设备分析OAm-LaF_3纳米微粒的结构、形貌及化学组成,评价OAm-LaBO_3纳米微粒在矿物油液体石蜡(LP)和合成酯类油癸二酸二异辛酯(DIOS)基础油中的减摩抗磨性能,推测其在LP和DIOS中的摩擦学作用机制。结果表明:OAm-LaBO_3在LP和DIOS基础油中均具有一定的减摩、抗磨性能,其中在LP中减摩性能显著,而在DIOS中抗磨性能突出。主要原因是LP和DIOS的极性不同,OAm-LaBO_3纳米微粒在摩擦过程中分解的有机小分子在摩擦表面吸附的难易程度不同,造成了减摩抗磨机制不同。

纳米硼酸镧/聚苯乙烯复合材料制备及阻燃性能研究

采用原位聚合的方法将纳米硼酸镧与聚苯乙烯进行复合,制备纳米硼酸镧/聚苯乙烯复合材料。采用X射线衍射、红外光谱、扫描电子显微镜、热重分析和氧指数分析仪分析手段对产品的晶体组成、微观结构、阻燃性能和热稳定性进行表征。研究表明,纳米硼酸镧/聚苯乙烯复合材料具有表面均一、致密的表面结构,热稳定性明显提高,纳米硼酸镧添加量7%时,复合材料氧指数达到最大值32.5,聚苯乙烯阻燃性能显著增强。

硼酸镧纳米棒的制备及其在植物油中的抗磨减摩性能

以Na2B4O7·10H2O和La(NO3)3·6H2O作原料,油酸作改性剂,采用水热法制备了硼酸镧纳米棒。利用X-衍射仪、FT-IR光谱仪、扫描电镜及能谱仪对其结构进行了表征,采用四球摩擦试验机考察了其在植物油中的抗磨减摩性能,利用扫描电镜观察了钢球表面磨斑的形貌,X射线光电子能谱测定了磨斑的元素组成。结果表明,硼酸镧呈纳米棒结构,其直径为50 nm、长达500 nm。硼酸镧纳米棒能显著提高植物油的抗磨、减摩性能,当添加剂的含量为1wt.%时,植物油的抗磨、减摩性能达到最佳。XPS分析结果表明,在钢球表面形成了一层含油酸的吸附膜和一层含Fe2O3、B2O3和La2O3等物质的润滑膜,这种润滑膜起到了良好的润滑作用。

PyDDP修饰纳米硼酸镧极压剂制备及性能研究

采用三步工艺合成了表面修饰剂二烷基二硫代磷酸吡啶(PyDDP),优化确定了PyDDP制备工艺条件,并利用红外光谱确认了其结构.将合成的PyDDP应用于硼酸镧表面修饰,并优化了合成的工艺参数.采用IR、TG-DTA、XRD等分析方法,对这3种表面修饰剂修饰的纳米微粒进行了表征.通过四球实验研究了所制备微粒的极压性能,并通过SEM、EDXA等方法对钢球表面的形貌、钢球表面存在的元素进行了分析.结果表明,以PyDDP为表面修饰剂获得了粒径约10 nm的PyDDP修饰的硼酸镧纳米微粒,其最大无卡咬负荷为745 N,并在蚀球表面发现了稀土元素.对PyDDP修饰硼酸镧结构与材料极压性能之间的关系进行了分析,指出稀土渗透层和稀土摩擦催渗硼的作用是该材料具有良好极压性能的主要原因.

环己氧基硼酸镧和异辛氧基硼酸钙复合添加剂对HVI500矿物油摩擦学特性的影响

采用环 -块和四球摩擦磨损试验机考察了环己氧基硼酸镧和异辛氧基硼酸钙复合添加剂对 HVI5 0 0矿物油摩擦学特性的影响 .研究结果表明 :复合添加剂可以改善基础油的抗磨和减摩性能 ;Ca在钢球磨损表面主要以渗层的形式存在 ;尽管复合添加剂中的异辛氧基硼酸钙的含量仅为单一异辛氧基硼酸钙添加剂的一半 ,其相应的钢球磨损表面层中 Ca的原子浓度却明显增高 .这表明复合添加剂中的环己氧基硼酸镧在摩擦过程中对异辛氧基硼酸钙具有催渗作用 .

掺铬高温相硼酸镧钪的光谱研究

报道了掺铬高温相硼酸镧钪Cr3+:LaSc3(BO3)4(α CLSB)晶体的光谱特性。吸收光谱表明:CLSB晶体在可见光区有两个吸收带,吸收峰值分别位于457和654nm处,吸收系数均为19.07。室温荧光光谱则表现为一个源自于4T2→4A2能级跃迁的780～1120nm的宽带发射,其半峰宽为167nm,峰值为963nm。其荧光寿命为17μs。通过计算得出了铬离子所处的晶场强度Dq和拉卡参数B分别为1529和675cm-1,Dq B=2.26。研究结果表明:掺铬高温相硼酸镧钪有望成为一种新的可调谐激光晶体。

纳米硼酸镧的制备、表征及其在水介质中的摩擦学性能

采用化学沉淀法合成了硼酸镧纳米微粒，利用透射电镜、热分析仪、FT-IR光谱仪对其结构进行了表征，采用四球摩擦试验机考察了其在水介质中的摩擦学行为，并用扫描电子显微镜和X射线光电子能谱分析了磨损表面形貌和主要元素的化学状态。结果表明，纳米硼酸镧作为水基润滑添加剂能显著提高水的抗磨减摩性能，添加剂在摩擦过程中发生了摩擦化学反应，在摩擦副表面生成了含La2O3，B2O3，FeO和Fe2O3的复合润滑膜，有效地提高了水的抗磨减摩性能。

表面修饰硼酸镧极压性能研究

优化了PyDDP制备工艺条件，采用三步工艺制备了PyDDP表面修饰剂，采用红外光谱确认了PyDDP的结构。对PyDDP修饰硼酸镧制备的工艺条件进行了正交优化，获得了粒径在10nm左右的PyDDP修饰硼酸镧，分别采用红外光谱、XRD、TG-DTA研究了材料的性能，采用四球实验测定了PyDDP修饰材料的极压性能，其最大无卡咬负荷为749N，同时采用EDX对蚀球表面形貌和元素进行了分析，在蚀球表面发现了稀土元素。对PyDDP修饰硼酸镧结构与材料极压性能之间的关系进行了分析，指出稀土渗透层和稀土摩擦催渗硼的作用是该材料具有良好极压性能的主要原因。

非线性光学晶体硼酸镧钠(Na_3La_9B_8O_(27))的光谱研究

测量了Na3La9B8O27晶体在紫外-可见光-红外波段的透射光谱和反射光谱,分析得到其在上述波段的吸收光谱。在波长400nm^2000nm范围内,透射比超过80%,禁带宽度为3.93eV,没有明显的缺陷和杂质吸收。测量了该晶体在太赫兹波段的时域光谱,分析得到其在上述波段的吸收光谱、折射光谱,且通过光学常数之间的关系,得到其介电常数ε曲线。在0.3~1.5THz内吸收小于10cm-1。在0.3~2.4THz内,介电常熟实部ε1成近似线性递增趋势,介电常熟虚部ε2小于0.03。

十二烷硫基硼酸镧的合成及摩擦学性能研究

合成了十二烷硫基硼酸镧,利用四球试验机和摩擦磨损试验机评价了其抗磨减摩性能;采用x-射线光电子能谱仪(XPS)分析了磨斑表面主要元素的组成和价态,用扫描电子显微镜(SEM)分析了磨斑表面形貌。试验结果表明:在基础油HVI500中加入2％的十二烷硫基硼酸镧时,油的最大无卡咬负荷P_B值比基础油增大约60％,不同负荷下的摩擦系数也比基础油在400N的低。十二烷硫基硼酸镧具有良好的抗磨减摩性能,其作用机理是添加剂在摩擦过程中发生分解反应。

纳米硼酸镧在水溶液中的摩擦学性能

用四球摩擦试验机考察了纳米硼酸镧在水溶液中的摩擦学性能,纳米硼酸镧能显著提高水的抗磨减摩性能。

环己氧基硼酸镧的摩擦学性能研究

以硼砂为原料合成了环己氧基硼酸镧，采用 ＭＳ－ ８００Ａ摩擦试验机和 ＨＱ－ １摩擦磨损试验机研究了其抗磨减摩性，并采用Ｘ－射线光电子能谱仪（ＸＰＳ）分析了磨斑表面膜组成和价态。实验结果表明，环己氧基硼酸镧具有良好的抗磨减摩性。其作用机理可能是环己氧基硼酸镧在摩擦过程上分解为三氧化二镧和三氧化二硼等反应物膜，从而起到了抗磨减摩作用。

纳米硼酸镧/聚苯乙烯复合材料的制备及阻燃性能研究

采用原位聚合的方法将纳米硼酸镧与聚苯乙烯进行复合制备纳米硼酸镧/聚苯乙烯复合材料。采用X射线衍射（XRD）、红外光谱（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）、热重分析（TG）和氧指数分析仪（LOI）等分析手段对产品的结构、形貌、热稳定性和阻燃性能进行表征,研究表明：所制备的样品是表面均一、致密的纳米硼酸镧/聚苯乙烯复合材料,热稳定性明显提高,当纳米硼酸镧质量分数为7%时,复合材料氧指数达到最大值32.5,聚苯乙烯阻燃性能显著增强。

硼酸镧钙中三价铕离子的辐射跃迁参数

采用高温固相法合成了三价铕离子掺杂的硼酸镧钙(La2CaB10O19:Eu3+)荧光粉,XRD测试表明样品属单斜晶系。La2CaB10O19:Eu3+可被近紫外和蓝光LED有效激发,发射主峰位于617nm处,对应铕离子的5 D0!7F2跃迁。Judd-Ofelt强场参数表明,在La2CaB10O19:Eu3+样品中三价铕离子周围环境具有较强的共价性和反演非对称性。计算得5 D0!7FJ(J=1,2,4)的自发辐射跃迁概率分别为80.95、155.46和41.21s-1,最大受激发射截面分别为3.05×10-22、7.41×10-22和3.00×10-22cm2。有效的红光发射表明,La2CaB10O19:Eu3+荧光粉可以作为红色荧光色彩调节剂应用于白光LED。

硼酸镧的微波水热合成、表征及发光性能

以硼砂、六水合硝酸镧为原料,微波水热合成发光基质材料硼酸镧La_2O_3·(3~3.5)B_2O_3·(7~7.5)H_2O,并通过化学组成分析、XRD、IR、TG-DTA、SEM等手段对产物的组成、结构、性质和形貌进行表征。通过掺杂Eu^(3+)制得硼酸镧基质红色荧光粉,荧光分析结果表明:当Eu^(3+)掺杂量在1%~13%范围内,其发光强度随稀土掺杂量的增大而增强;水(—OH)含量的增加会导致荧光淬灭;通过改变焙烧温度可得到不同晶型、发光性能好且颜色可调的发光基质材料,这种荧光粉可用于发光显示器及荧光器件表面的涂覆。