甲醇及其燃烧副产物对发动机油性能的影响研究

文章选取了一款市售普通发动机油作为研究对象,研究了甲醇及其燃烧副产物对该润滑油主要性能的影响。微动摩擦磨损试验机(SRV)摩擦磨损试验(往复模式)结果显示:甲醇及其燃烧副产物对该发动机油的减摩抗磨性能具有较大的负面影响,使摩擦副的平均摩擦系数增大19%、磨损率增大54%。这是由于甲醇及其燃烧副产物与润滑油中的减摩抗磨剂二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)和二烷基二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)发生反应,导致其析出所致。抗氧化试验结果显示:加入甲醇、甲醛、甲酸三者的混合物,使得该发动机油的起始氧化温度降低7℃,在210℃下的氧化诱导期缩短7 min。曲轴箱模拟试验表明:甲醇对结焦行为影响最大,而三者混合物的引入使得该发动机油的结焦评级达10级,结焦量增加400%。此外,甲醇及其燃烧副产物的加入会使润滑油碱值下降幅度增大,并导致黏度指数改进剂析出,从而使其运动黏度下降。

石墨烯对聚脲脂高温流变和摩擦学性能的影响

目的保证轴承体系的安全性和可靠性,研究轴承润滑脂在不同工作温度下的摩擦学性能和流变学性能。方法用机械剥离法制备的石墨烯作为聚脲脂的润滑添加剂,通过四球摩擦试验机、旋转流变仪,研究石墨烯在不同工作温度下对聚脲润滑脂流变行为和摩擦学性能的影响,并通过三维轮廓仪、扫描电子显微镜和拉曼光谱仪对磨斑形貌和结构进行分析。结果添加石墨烯润滑添加剂使聚脲润滑脂的高温硬化现象明显改善,同时提高了聚脲润滑脂的结构稳定性和抗剪切能力。工作温度为75、150℃时,与空白聚脲润滑脂相比,含1.0%(质量分数)石墨烯的聚脲润滑脂润滑下的轴承钢摩擦副的摩擦系数和磨斑直径分别降低49%、20%和10%、20%。随着工作温度的升高,含石墨烯的聚脲润滑脂样品在钢滑动表面形成的沉积膜的结构有序化碳的含量稍有下降,但与空白聚脲润滑脂相比,石墨烯-聚脲润滑脂沉积膜的结构有序化碳含量高得多。结论结构有序化碳的形成对提高基础脂的减摩抗磨性能起至关重要的作用,石墨烯润滑添加剂还可以有效改善聚脲润滑脂的高温硬化性能、胶体稳定性以及稠化剂的结构稳定性。

硼酸酯润滑油添加剂的设计、制备及在齿轮油中的应用研究

为了进一步提高齿轮油CKD 320的摩擦学性能,设计、制备了3种带有不同官能团的绿色环保含硼添加剂:饱和碳链的硬脂酸二乙醇酰胺硼酸酯(C18)、带有C=C双键的油酸二乙醇酰胺硼酸酯(C18∶1)和带有极性基团羟基和双键的蓖麻油酸二乙醇酰胺硼酸酯(C18∶1OH)。通过调控硼酸酯润滑油添加剂的极性,研究硼酸酯的极性对齿轮油CKD 320摩擦学性能的影响。结果表明:3种硼酸酯添加剂可以在不改变齿轮油CKD 320理化性能的情况下,提高齿轮油的减摩和抗磨性能以及承载能力,硼酸酯的极性越强,越易在摩擦表面吸附,抗磨性越高。

不同分子结构聚酰亚胺固-液复合摩擦学行为与润滑机理研究

设计合成了一种新型热固性聚酰亚胺(TPI)材料,利用DMA242C型动态热机械分析仪、万能试验机以及接触角测量仪等对其机械性能、热学性能以及表面基础油PAO10的润湿性能进行表征,并与商业化的热塑性聚酰亚胺YS-20作对比,考察了两种不同分子结构的聚酰亚胺(PI)在PAO10润滑下的摩擦学行为.球-盘摩擦试验结果表明,无论是在模拟的多次“启-停”往复运动,还是模拟一次“启-停”的旋转接触运动,TPI与PAO10的固-液复合体系均具有优异的抗磨减摩性能,主要归因于TPI与PAO10之间较好的润湿性与物理吸附作用.通过分子动力学模拟的方法,进一步验证了空间化学交联TPI的空间化学交联结构增强了其表面与PAO10之间的物理吸附作用,有助于提高边界膜的构筑速度与承载能力,进而改善了两者复合体系的摩擦学行为.

羟基硅酸镁在润滑领域的应用研究进展

针对国内外关于羟基硅酸镁纳米微粒在润滑领域的研究报道进行了详细综述。首先,从羟基硅酸镁的结构特点入手,介绍了其在摩擦学领域的应用,然后列举了羟基硅酸镁纳米微粒的制备方法,总结了化学方法合成羟基硅酸镁纳米微粒过程中的不同反应条件,以及对其形貌调控的影响作用。其次,针对改善羟基硅酸镁在润滑油中的分散稳定性而采用的方法进行了概括。随后讨论了羟基硅酸镁纳米微粒在不同摩擦参数、摩擦对偶以及与稀土元素杂化的摩擦学性能变化规律,分析了其在摩擦副表面的摩擦膜形成机制与作用机理。在已报道的文献基础上,归纳总结了羟基硅酸镁纳米微粒能够产生抗磨减摩性能的潜在润滑机制。最后,提出了未来羟基硅酸镁纳米微粒在润滑领域应用推广所面临的问题与挑战,并针对已有问题给出了相应的解决思路。

不同金属基体上MoS_2纳米微粒LB膜摩擦学行为研究

研究了Ｃｕ、Ａｇ及Ａｕ等金属基体上二烷基二硫代磷酸修饰ＭｏＳ２纳米微粒ＬＢ膜的摩擦学性能，用红外显微镜分析ＬＢ膜在摩擦过程中的结构变化，用电子探针分析考察不同金属基体上ＬＢ膜的磨痕形貌．结果表明：ＤＤＰ修饰ＭｏＳ２纳米微粒ＬＢ膜可有效降低Ａｇ和Ｃｕ与ＧＣｒ１５钢对摩时的摩擦系数；该ＬＢ膜极易向对偶转移并在摩擦过程中发生摩擦化学变化，主要包括无序化转变及修饰剂的部分分解；无机纳米核起主要承载和抗磨作用．Ｃｕ基体上的ＬＢ膜耐磨寿命较Ａｇ基体上ＬＢ膜的耐磨寿命高１００倍，这主要因ＬＢ膜与Ａｇ基体的结合较弱．

WS_2纳米微粒LB膜的摩擦学性能研究

研究了铝基体上沉积的二十酸、二烷基二硫代磷酸及由其修饰的ＷＳ２纳米微粒ＬＢ膜的摩擦学性能，并且利用红外显微镜分析了ＬＢ膜在摩擦过程中的结构变化．结果表明：在给定的试验条件下，几种ＬＢ膜的摩擦系数都远比铝的０．７０～０．７６低，耐磨性能以二烷基二硫代磷酸修饰的ＷＳ２纳米微粒ＬＢ膜的最好，几乎比二十酸ＬＢ膜的高２０倍，这是由于ＷＳ２纳米微粒起着支承负荷作用的缘故；二烷基二硫代磷酸锌及由其修饰的ＷＳ２纳米微粒ＬＢ膜在摩擦过程中发生了向偶件表面的材料转移。

脂肪酸及表面修饰MoS_2纳米微粒LB膜在摩擦过程中结构变化的XPS研究

用 X射线光电子能谱 ( XPS)研究了玻璃基体上沉积脂肪酸及二烷基二硫代磷酸 ( DDP)修饰的 Mo S2 纳米微粒LB膜摩擦前后的结构变化 .结果表明 :二十酸 LB膜经一定次数摩擦后其结构发生明显变化 ,摩擦后 C— H链的比例降低 ,而极性基团的比例显著增加 ,这可归因于其在摩擦力作用下发生诸如转移及有序化转变等一系列摩擦化学变化 .表面修饰 Mo S2 纳米微粒 LB膜摩擦前后结构不发生明显变化 ,且经一定次数摩擦后其磨痕上仍可检测到Mo S2 ,说明正是由于无机纳米核的高承载作用而使其表现出比脂肪酸 LB膜更优异的抗磨性能 .

MoS_2纳米微粒LB膜摩擦过程的电镜研究

ＭｏＳ２纳米微粒ＬＢ膜摩擦过程的电镜研究＊张平余薛群基张治军徐洮杜祖亮＊＊（中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑开放研究实验室，兰州７３００００）（＊＊河南大学物理系）利用Ｌａｎｇｍｕｉｒ－Ｂｌｏｄｇｅｔ膜（ＬＢ膜）技术制备分子级超薄润滑是八十年代末...

磷酸镧和二烷基二硫代磷酸锌及其复合添加剂对通用锂基脂摩擦学性能的影响

合成了稀土化合物磷酸镧 ,利用四球摩擦磨损试验机考察了磷酸镧、商品添加剂二烷基二硫代磷酸锌及两者的复合添加剂对通用锂基脂摩擦学行为的影响 ,用扫描电子显微镜和X射线光电子能谱仪 (XPS)观察分析了钢球磨损表面形貌及其元素的化学状态。研究结果表明 :磷酸镧和二烷基二硫代磷酸锌均可增加通用锂基脂的承载能力 ,磷酸镧可提高锂基脂的减摩抗磨能力 ,二烷基二硫代磷酸锌对基础脂的减摩抗磨性能的作用效果不稳定。含上述添加剂的锂基脂在摩擦副表面发生化学吸附或摩擦化学反应 ,生成由锂基脂和添加剂共同作用形成的边界润滑膜 。

用自动划痕仪测定硬质镀层的结合强度

作者利用自制的自动划痕试验仪对通过等离子增强化学气相沉积法(PECVD)制备的TiN和TiC镀层进行了划痕试验,考察了底材硬度、镀层厚度、镀层硬度、加载速率、划痕速度及压头(亦称划针)、与镀层间的摩擦状况等因素对表征镀层结合强度的临界载荷的影响。结果表明,临界载荷随底材硬度及镀层硬度的增加而增大,镀层厚度存在一个最佳值,在此值下的临界载荷最大,当加载速率高于100N/min时,临界载荷基本不再受其影响,临界载荷与划痕速度无关,镀层上覆盖固体润滑剂可使临界载荷增大,而覆盖纯油对临界载荷没有影响。

纳米微粒LB膜摩擦过程的电子探针分析

纳米摩擦学是９０年代国际上兴起的纳米科学技术的重要分支，是材料科学与摩擦学交叉领域最前沿的课题之一，是高新技术发展需要和推动的结果，对现代机械的发展具有重要意义。而以ＬＢ膜为代表的有序分子膜以其性能稳定、摩擦系数低、厚度可控等特点愈来愈受到纳米摩擦学...

工艺参数对PECVD TiN镀层性能的影响

本文考察了工艺参数对等离子体增强化学气相沉积(PECVD)TiN镀层性能的影响,并且研究了镀层的摩擦学性能与其物理机械性能及结晶学特征之间的关系。结果表明,当N/H比为1、Ti/N比为21、沉积温度为400℃和离化电压为1500V时,镀层具有较好的机械性能及耐磨性能。X—射线衍射分析表明,在本试验条件下所获镀层均为(200)面择优取向。作者指出,要制取理想的TiN镀层,离化电压应不低于1500V,沉积温度必须高于300℃。

表面修饰TiO_2、ZrO_2纳米微粒的DSC、TGA表征

采用ＤＳＣ及ＴＧＡ技术对制备的表面为硬脂酸修饰的二氧化钛及二氧化锆纳米微粒的热性能进行了研究，结合透射电镜的分析表征，结果表明，我们所得到的ＴｉＯ２、ＺｒＯ２纳米微粒表面确为硬脂酸所修饰，由于其纳米微粒核的存在使其表面修饰层的熔点温度升高；此外表面修饰纳米微粒由于其大的比表面积和不稳定的晶体结构使其分别在７１０Ｋ左右产生粘着和型变。

用红外显微镜研究MoS_2纳米微粒LB膜摩擦过程中的结构变化

研究了铝基体上沉积的由二烷基二硫代磷酸修饰的MoS_2纳米微粒(MoS_2-DDP)LB膜的摩擦学性能,并且利用红外显微镜分析了膜在摩擦过程中的结构变化。结果表明:在给定的试验条件下,LB膜可显著降低铝的摩擦系数;加入MoS_2纳米微粒虽使其摩擦系数稍有增加,但耐磨性能却可提高近20倍;MoS_2-DDPLB膜在摩擦过程中极易向对偶转移,同时在摩擦力作用下膜发生了摩擦化学反应或变化。

基体预注氮改善PECVD TiN镀层的耐磨性能

作者考察了基体离子注氮预处理对等离子体增强化学气相沉积(PECVD)TiN镀层结合强度及耐磨性的影响。结果表明,基体经离子注氮预处理的PECVD TiN镀层之结合强度比基体未经离子注氮预处理的高,油润滑条件下的耐磨寿命也比后者的长,干摩擦条件下的耐磨性更比后者的好。X-射线衍射及电子探针分析发现,基体经离子注氮预处理后镀层的TiN(200)峰宽化,镀层与基体的界面变宽。