纳米粒子作润滑油添加剂的研究与展望

纳米粒子作润滑油添加剂表现出极好的摩擦学性能。本文综述了各种类型纳米粒子作润滑油添加剂的摩擦学性能和机理 ,总结了纳米粒子作润滑油添加剂的特点 ,并提出了需要进一步研究的方向。

添加油酸修饰的纳米Fe_3O_4粒子润滑油的摩擦学性能研究

利用化学共沉淀法制备了平均粒径为 10nm、油酸表面修饰的Fe3O4 粒子, 并对其作为润滑油添加剂的摩擦学性能进行了研究。试验结果表明, 添加油酸修饰的纳米Fe3O4 粒子的润滑油表现出了较好的抗磨减摩性能, 但是, 纳米粒子的添加量有一最佳值。与基础油相比, 添加纳米Fe3O4 粒子润滑油的摩擦因数最大降低了 26%, 磨损量降低了28%。在摩擦磨损过程中, 添加纳米Fe3O4 粒子润滑油的摩擦力矩的变化表现出了时间效应。添加纳米Fe3O4 粒子润滑油摩擦磨损后的磨痕表面比基础油摩擦磨损后的磨痕表面光滑, 可以推测, 纳米Fe3O4 粒子对摩擦表面的抛光作用提高了润滑油的摩擦学性能。

纳米Sn粒子的制备及其作润滑油添加剂的摩擦学性能研究

用化学还原法制备了表面经油酸修饰的纳米Sn粒子,并在透射电镜(TEM)下观测到所制备的纳米Sn粒子呈球形、平均粒径为20 nm。在MSR-10D四球摩擦磨损试验机上考察了纳米Sn粒子作为CF-4 15W/40润滑油添加剂的摩擦学性能,并在扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)上对钢球磨斑表面进行了形貌观测和表层成分分析。试验结果表明,纳米Sn粒子作为润滑油添加剂具有一定的减摩性能和较好的抗磨性能,当所添加的体积分数仅为0.1%时,添加纳米Sn粒子润滑油的摩擦力比基础油降低了16.64%,其磨斑直径比基础油减小了38.4%。分析认为,纳米Sn粒子通过隔离摩擦表面而改善了润滑油的减摩抗磨性能。

纳米Fe_3O_4粒子粒径对其作润滑油添加剂摩擦学性能的影响

采用化学共沉淀法和沉淀氧化法分别制备了粒径为10 nm和45 nm的球形Fe3O4粒子,研究了粒径对纳米Fe3O4粒子作润滑油添加剂摩擦学性能的影响。结果表明,纳米Fe3O4粒子的粒径对其作润滑油添加剂的减摩抗磨作用有明显影响。粒径为10 nm和45 nm的Fe3O4粒子作润滑油添加剂均具有较好的减摩抗磨作用,但是,粒径为10 nm的Fe3O4粒子的减摩抗磨效果优于粒径为45 nm的Fe3O4粒子的减摩抗磨效果。

磁流体润滑的BP神经网络模型

本文利用Matlab建立了磁流体边界润滑时 ,摩擦系数与外加载荷、磁场、纳米粒子浓度以及摩擦副材料硬度之间关系的BP神经网络模型。并利用L—M算法对网络进行了优化训练 ,所得到的网络收敛速度快 ,误差小。网络输出结果与实验结果相比较 ,具有较好的吻合性。

冷挤压成形用纳米改性润滑油润滑性能研究

采用化学共沉淀法制备了亲油性的、粒径为10 nm球形Fe3O4粒子,在CSS-2220型电子万能试验机上对LY12进行冷挤压成形试验,研究了纳米Fe3O4粒子作冷挤压润滑油添加剂的润滑性能,并与传统的“氟硅化-皂化”润滑方法及添加微米石墨润滑油的润滑性能进行了对比。结果表明:与传统“氟硅化-皂化”的润滑效果相比,添加纳米Fe3O4粒子的润滑油,可明显降低冷挤压件的表面粗糙度,提高挤压件的表面质量;与微米级石墨粉作冷挤压润滑油添加剂的润滑效果相比,添加纳米Fe3O4粒子的润滑油在提高挤压件表面质量的同时使挤压时的挤压力明显降低。

热挤压成形用纳米Fe_3O_4粒子改性润滑油润滑性能研究

采用化学共沉淀法制备了表面经油酸修饰的纳米Fe3O4粒子,在透射电镜下研究了纳米粒子的粒径大小、形貌及其分散性,在MRS-10D四球摩擦试验机上测试了添加纳米Fe3O4粒子润滑油的承载能力,在CSS-2220型电子万能试验机上,研究了添加纳米Fe3O4粒子的润滑油在LY12热挤压成形过程中的润滑性能,并与传统的添加微米级石墨润滑油的润滑性能和润滑效果进行了对比。试验结果表明:所制备的纳米Fe3O4粒子呈球形、平均粒径为10nm,在润滑油中具有很好的分散性,用其作润滑油添加剂时,可以明显改善润滑油的承载能力;与微米级石墨粉作热挤压润滑油添加剂的润滑性能相比,添加纳米Fe3O4粒子的润滑油可使挤压时的挤压力明显降低,在所添加的体积浓度相同时,最大可使挤压力降低32%,同时避免了被挤压件表面残碳现象的发生,提高了被挤压件的表面质量。

氢化铈的制备及其与高氯酸铵的反应特性

采用直接氢化法制备了氢化铈,利用硬脂酸(SA)对氢化铈进行表面安定处理。使用XRD、SEM等方法对氢化产物结构和表面形貌进行了表征。利用DSC研究了不同氧平衡的氢化铈与高氯酸铵(AP)复合活性材料的反应温度及反应热值。运用TG-MS和XRD手段对复合活性材料的反应产物进行了检测,并初步分析了氢化铈与AP的反应机理。结果表明:所制备的氢化铈为面心立方结构的CeH 2.73。安定性处理后,氢化铈表面形成一层完整的、油腻质感的包覆膜,显著提高了其在空气中的稳定性。零氧平衡的复合活性材料具有最佳的反应放热性能,其反应热值为3630 J·g-1。

氢化铈的安定性处理

采用溶液包覆法,分别以硬脂酸、石蜡和聚偏二氯乙烯为包覆材料,探究了包覆材料与氢化铈的结合方式、包覆膜结构以及包覆后氢化铈室温时的防水性能和抗氧化性能.结果表明,当包覆量为4%(包覆材料与氢化铈的质量百分比)及以上时,采用硬脂酸和石蜡为包覆材料的氢化铈安定性处理效果较好,包覆后的氢化铈粉末均具有至少15 d防水和抗氧化能力,包覆膜与氢化铈之间以物理方式结合;而采用聚偏二氯乙烯为包覆材料时,氢化铈表面基本不能形成包覆膜,包覆效果差,无法对氢化铈起到安定性处理作用.

纳米AlOOH及纳米Fe_3O_4粒子在液体石蜡中的摩擦学性能研究

采用四球摩擦磨损试验机对表面修饰的纳米AlOOH粒子及纳米Fe3O4粒子在液体石蜡中的摩擦学性能进行了对比研究.结果表明:这2种纳米粒子均能提高液体石蜡的减摩耐磨性能和PB值,纳米AlOOH粒子因具有层状结构,表现出更好的减摩耐磨性能,随着纳米粒子粒径的增大,其减摩耐磨的最佳浓度出现升高的趋势.对磨斑表面的SEM、AFM和XPS分析结果表明,纳米粒子能沉积在摩擦副表面,减少摩擦副表面微凸体的直接接触,从而减少微凸体之间的犁削和黏着.

基于OBE的电子封装技术专业实践教学研究

实践教学是培养学生实践创新能力的主要途径,对培养具有工程素养的高科技人才有着重要的作用。实践教学模式及实施过程,对实践教学效果产生重要影响。针对传统工科专业实践教学中存在的问题,对电子封装技术专业实践教学进行了研究与探索,引入成果导向教育(OBE)理念,从实践教学资源、教学模式等方面进行了研究,搭建了基于企业生产线的工艺平台,采用开放式实践教学方式,构建了企业单位深度参与的模块化、递进式、多元化、创新型的实践教学模式。

基于OBE理念的引线键合实验教学改革

实验教学是本科教育工程技术人才培养的重要环节,是培养学生综合实践创新能力的重要途径。根据电子封装技术专业实践人才培养的需求,构建了基于OBE理念的引线键合实验教学体系,系统研究了教学目标先于教学内容、所有实验教学活动都围绕实验教学预期目标展开的教学模式,确立了递进式、多元化的实验教学内容,实施了以学生为主体、重视实验过程的多元化引线键合实验考核体系。实践表明,通过确定学生学习成果目标,以学生为中心,提高了学生对引线键合实验的兴趣和自主性,激发了学生对科学研究的热情,提高了学生的基础动手能力、科学探究能力和工程实践能力。

Sol-Gel法制备PZT粉体的工艺研究

以丙醇锆(C12H28O4Zr)、醋酸铅(Pb(CH3COO)2.3H2O)、异丙醇钛(Ti{OCH(CH3)2}4)为原料,采用改进的溶胶-凝胶(Sol-Gel)工艺,研究了不同的热处理制度对于Pb(Zr0.52Ti0.48)O3粉体的物相形成、晶粒尺寸及颗粒分散度等的影响。实验结果表明,Sol-Gel法制备PZT粉体,预结晶温度段,改变烧结时间,对于粉体颗粒的尺寸影响不大;结晶温度段,改变结晶时间或结晶温度,会对颗粒尺寸产生较大的影响。

添加碱性介质对用化学液相还原法制备纳米铁粉的影响

研究了化学液相还原反应制备纳米铁粉过程中碱性介质加入对粒子晶化程度、大小、磁性能以及粒子聚集形态的影响。结果表明,加入碱性介质影响还原反应过程,在其它条件相同时,未加碱性介质所制得的纳米铁粉有一定程度的晶化,且粒子相对较大;而加入适当碱性介质所制得的纳米铁粉为非晶态,且粒子明显小于未加碱性介质时。晶化程度的差别导致两者的磁性能明显不同,并使两者粒子具有不同的微观聚集状态。

尼龙66粉末与纳米Fe_3O_4粒子作润滑油添加剂的摩擦学匹配性研究

利用化学共沉淀法制备了油酸修饰的粒径大小为 8nm左右的Fe3 O4纳米粒子 ,并将其与尼龙 6 6粉末混合作润滑油添加剂进行摩擦学试验。试验结果表明在添加纳米Fe3 O4粒子的润滑油中再添加适量的尼龙 6 6粉末 ,润滑油的摩擦学性能得到改善 ,在保持润滑油润滑性能不变的情况下 ,磨损量明显降低。可见 ,纳米Fe3 O4粒子与尼龙 6

十六烷基三甲基溴化铵对液相还原法制备钴颗粒形貌与磁性能的影响

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂,通过液相还原法成功制备磁性穗状钴颗粒。采用电子扫描显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)与振动样品磁强计(VSM)对制备的钴颗粒进行表征。结果表明:添加CTAB时得到的穗状钴颗粒为片层结构,晶体结构以密排六方为主;而未添加CTAB时得到的是以面心立方为主的菜花状钴颗粒。片层结构穗状钴颗粒的比饱和磁化强度与矫顽力分别为116.17A·m2·kg-1与20.3kA·m-1,而菜花状钴颗粒的比饱和磁化强度及矫顽力分别为158.24A·m2·kg-1与9.174kA·m-1,分析认为这种差异可能是由钴颗粒粒径、磁晶各向异性、形状各向异性以及内部缺陷所导致。

液相化学还原法制备的超细钴粒子

以水合肼为还原剂、以酒石酸钾钠为络合剂,利用液相还原法在无醇水溶液中还原钴离子而制备钴粒子。X射线衍射(XRD)分析表明纳米钴粒子具有hcp结构。用透射电镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)对钴粒子进行表征,结果显示粒子为球状纳米钴粒子,平均粒径随反应温度的升高和CoSO4.7H2O与主络合剂酒石酸钾钠浓度比的增大及反应液pH值的增大而增大,钴粒子的比饱和磁化强度随反应液pH值的升高而升高。该制备方法具有工艺简单、还原反应过程易于控制、钴粒子粒径可调范围大等优点。

工艺条件对液相还原法制备的超细钴粒子形貌的影响

以酒石酸钾钠(C4H4KNa O6·4H2O)为络合剂,氢氧化钠(Na OH)为p H值调节剂,水合肼(N2H4·H2O)为还原剂,通过在液相中还原硫酸钴(Co SO4·7H2O)的方法制备超细钴粒子,研究了反应温度、氢氧化钠浓度、络合比([C4H4O6]2-/Co2+)和超声功率四种工艺因素对钴粒子形貌及晶体结构的影响。结果表明,随反应温度和氢氧化钠浓度的提高,钴粒子由球状小颗粒堆积形貌向剑型花瓣辐射状形貌转变,且剑型花瓣随超声功率的增高而逐渐减小。而随络合比的提高,钴粒子由三维片状形貌向球状小颗粒堆积形貌转变。该制备方法简便,成本低,并在一定程度上实现了形貌可控超细粉的制备。

沉淀氧化法制备Fe_3O_4磁性粒子的研究

在以沉淀氧化法制备不同粒径大小、高比饱和磁化强度的Fe3O4磁性粒子过程中,用NaNO3,NaClO3和KMnO4代替传统的空气作氧化剂氧化Fe(OH)2。本文研究了各种工艺因素对所得Fe3O4磁性粒子的粒径和比饱和磁化强度的影响,结果表明:氧化剂氧化能力和反应液pH值是影响Fe3O4磁性粒子粒径的主要因素。与采用空气氧化制备Fe3O4磁性粒子不同,采用NaNO3和NaClO3为氧化剂制备的Fe3O4磁性粒子形态不受pH值变化的影响,均为球形,且在粒径大小相近的情况下,比饱和磁化强度明显高于以空气氧化所制备的FeO磁性粒子。

温度对超细钴颗粒形貌及磁性能的影响

以硫酸钴、酒石酸钾钠、水合肼为原料,通过液相还原法在不同反应温度下制备出形貌各异的超细钴颗粒。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)和振动样品磁强计(VSM)分别观察了样品的形貌、晶体结构和静磁特性。结果表明,利用水合肼还原硫酸钴制备的纯钴颗粒形貌随温度发生变化,温度对[C4H4O6]2+在不同晶面上吸附量的影响导致了不同晶面生长速率;随着反应温度的升高,超细钴颗粒剑状花瓣明显增强,反磁化过程中剑状花瓣内磁畴运动困难,最终导致所制备的钴颗粒矫顽力逐渐增加。