纳米二氧化铈添加剂对复合锂基润滑脂摩擦学性能影响研究

为进一步提高复合锂基润滑脂摩擦学性能,将不同质量分数的纳米氧化铈(nano-CeO_(2))粒子添加到复合锂基润滑脂中,并利用四球摩擦磨损试验机对所制备的复合锂基润滑脂摩擦学性能进行测试,分析摩擦系数变化趋势.利用扫描电镜(SEM)、倒置金相显微镜和三维表面形貌仪观察摩擦试验后钢球表面磨痕形貌变化,并测量磨斑直径大小,同时使用X射线光电子能谱(XPS)和能谱仪(EDS)对润滑脂以及钢球表面典型元素变化情况进行测试,分析纳米氧化铈对润滑脂摩擦学性能影响机理.结果表明:当润滑脂中添加的纳米氧化铈质量分数为0.8%时,表现出最佳的抗磨减摩性能,摩擦系数和磨斑直径相比原始润滑脂分别降低了22.5%和12.1%.三维形貌扫描发现钢球磨斑表面粗糙度相比原始润滑脂降低38.1%,平均磨斑高度与最大磨斑深度分别下降56.9%和51.3%,纳米氧化铈对磨损表面具有抛光和自修复作用.EDS和XPS的结果表明纳米氧化铈在钢球表面形成了1层润滑膜,减少了摩擦副之间的直接接触.

基础油对复合锂基润滑脂微观形貌及流变行为的影响

以聚α烯烃合成油、中间基矿物油和石蜡基矿物油及其按比例复配为基础油制备的复合锂基润滑脂作为研究对象,考察基础油对复合锂基润滑脂基础理化性能、微观形貌和流变性能的影响以及三者之间的关联性。结果表明:复合锂基脂的微观结构与各种性能之间存在一定的对应关系,以聚α烯烃合成油制备的复合锂基脂皂纤维结构规整度和连续性较差,触变性能和黏温性能优越;以中间基矿物油制备的复合锂基脂皂纤维规整度较高,部分纤维紧密缠绕,结构稳定性较强,黏温性能较差;复配合成油和矿物油制备的复合锂基脂皂纤维细长均匀,规整度高,结构稳定性强,具有较好的胶体稳定性和抗剪切能力。

复合锂基脂的研究

本文较详细地探讨了复合锂基脂的组成、制备条件及工艺、采用二组份复合或三组份复合时对复合锂基脂性能的影响。经详细的配方筛选和试验条件研究 ,研制的三组份复合锂基脂具有良好的高温多效性能 :高滴点 ,良好的胶体安定性、机械安定性、氧化安定性、防腐性、抗水性和润滑性。本文还考虑了几种添加剂对复合锂基脂性能的影响 :聚异丁烯可提高复合锂基脂的粘附性 :LaF3 、MCA可提高复合锂基脂的抗磨性

润滑脂组成对复合锂基润滑脂微观结构影响的研究

使用高分辨SEM观察锂基润滑脂的微观结构,对不同稠化剂、基础油黏度、添加剂对润滑脂的性能影响从微观结构的角度进行解释。结果表明,皂纤维的长度、粗细和缠绕程度形成的三维结构决定了润滑脂的胶体性能。在同等稠化剂含量下(质量分数12%),二组分癸羟型皂纤维三维结构比二组分硼羟型更为致密,三组分水杨酸型没有形成皂纤维结构,但滴点最高;高黏度基础油制备的润滑脂的皂纤维结构较低黏度基础油制备的润滑脂皂纤维结构疏松。在较少的含量情况下,添加剂的加入不影响皂纤维的大小和形状。

复合锂基润滑脂的流变特性与微观结构的关系研究

对5种复合锂基脂样品进行流变性测试,研究流变特征参数与样品的微观结构的关系。结果表明,复合锂基润滑脂的流变特性与体系的微观结构有关,其中流动转变指数可以描述润滑脂内部结构的破坏行为,其值越大,复合锂基脂的皂纤维结构越好;损耗系数小时复合锂基脂的脆性大,损耗系数大时复合锂基脂更容易铺展;在恒定剪切速率下,复合锂基脂的皂纤维结构越致密均匀,在剪切的过程中相对黏度下降率越小。通过测定润滑脂的流变特征参数,可以描述复合锂基润滑脂结构的稳定性和受破坏的程度,对于润滑脂的研发和使用有一定的指导意义。

二硫化钨超细粉末对高温复合锂基润滑脂性能的影响

研究新型润滑材料二硫化钨超细粉末(平均粒径小于500 nm)作为添加剂对高温复合锂基润滑脂性能的影响,并研制出一种二硫化钨高温润滑脂。经测试,该润滑脂具有高滴点、高油膜强度、低摩擦因数等良好性能,为充分利用我国丰富的钨资源提供一条新的出路。同时对二硫化钨超细粉末作为高温润滑脂添加剂的抗摩减磨作用机理进行分析,指出添加二硫化钨超细粉末的高温复合锂基润滑脂之所以具有这些优良的特性,是因为二硫化钨超细粉末具有易剪切、滑移的片层状结构特征,能产生沿弱结合面的剪切效应和微油池效应,在高温下还能在摩擦表面形成牢固的固体润滑转移膜和防止进一步氧化的致密氧化钨保护层。

极压抗磨添加剂在复合锂基润滑脂中作用的研究

将3种极压抗磨添加剂(T304、T321和T404)分别加入到4种不同组分的复合锂基润滑脂中,考察其对润滑脂性能的影响。研究发现,加入不同的添加剂后润滑脂的油膜强度增加,锥入度增大,滴点降低;在添加同样剂量的情况下,T304和T321对复合锂基润滑脂的油膜强度影响较大;T321和T404对复合锂基润滑脂的锥入度影响较大;T304和T321对复合锂基润滑脂的滴点影响较大。并对其作用机制进行了分析,认为是由于极压抗磨添加剂分子中带负电性的双键和带正诱导效应及空间位阻效应的支链共同作用的结果。

基于硅油的复合锂基润滑脂的构效关系研究

对甲基硅油、乙基硅油、甲基苯基硅油与长链烷基改性硅油4种合成油的理化性质进行分析,将其制备成复合锂基润滑脂并对微观结构进行表征。结果表明:4种硅油都能够用于复合锂基润滑脂的合成,乙基硅油的理化性能最优;通过FTIR与SEM判断造成不同产品性能差异的主要因素是基础油分子侧链的空间位阻限制了皂纤维三维网状结构的形成。

复合锂基脂制备过程中结构和性能的演变研究

为了研究复合锂基脂在制备过程中稠化剂结构和理化性能的演变,采用SEM分别观察取自制备工艺中不同步骤的6个样品的皂纤维结构,并对其滴点、钢网分油和剪切安定性等理化性能进行了检测,另外对不同冷却工艺生产的复合锂基脂产品同样进行了SEM观察和理化性能检测.结果表明:经过高温炼制和冷却降温过程,复合锂皂发生了从固态向液态,又从液态凝结为固态的相转变,形成许多复合皂的晶核,继而生长成皂纤维,再形成三维网络结构.形成致密而均匀皂纤维结构的关键控制步骤为冷却阶段,其中转釜急冷方式是非常有效的一种冷却方式.

极压抗磨剂对高温复合锂基润滑脂性能的影响

试验采用单因素变化法检测了6种极压抗磨添加剂T405、T321、T306、MoDDP、T203、T205在不同加量、不同温度下对复合锂基润滑脂性能的影响.利用滴点计、锥入度计、四球机、钢网分油器测定加入添加剂后润滑脂的滴点、锥入度、摩擦系数、极压性、抗磨性、钢网分油等性能指标.结果表明:向润滑脂中加入添加剂T321后,润滑脂的最大无卡咬负荷(PB)值有显著变化;加入MoDDP对润滑脂75℃时的磨斑直径(D392N30min)影响较大;加入T306和MoDDP对润滑脂150℃时的磨斑直径(D392N30min)影响较大;而加入T405对润滑脂的滴点影响较小,加入T306和T321对润滑脂的锥入度和钢网分油率影响较小.

基础油复配复合锂基脂的制备及性能研究

为提高复合锂基脂的高温性能,以500SN矿物油和甲基苯基硅油为复合基础油,以12-羟基硬脂酸、癸二酸、一水氢氧化锂等为稠化剂原料制备复合锂基润滑脂,考察基础油含量、种类及复配比对润滑脂性能的影响。确定润滑脂的最佳配方,并对润滑脂进行热分析和扫描电镜测试和四球摩擦试验。结果表明:当基础油质量分数为86%时,所制备润滑脂综合性能更优;甲基苯基硅油所制备的润滑脂综合性能明显优于矿物油润滑脂;矿物油与甲基苯基硅油复配比例为4∶6时,所制备润滑脂具有较高的滴点;热分析、扫描电镜测试和四球摩擦试验均证明所制润滑脂高温性能良好、减摩抗磨性能优良。

添加剂在复合锂基润滑脂中抗磨性能的研究

采用不同黏度的基础油制备的复合锂基润滑脂中,加入极压抗磨添加剂,采用四球试验机,改变钢球之间转速,评价润滑脂的抗磨性能,并采用扫描电子显微镜(SEM),分析钢球磨斑的形貌及元素含量。通过对钢球表面温度、磨斑直径、磨斑形貌和磨斑元素组成及含量的分析和比较,考察了基础油的黏度和钢球转速对加入固体和液体添加剂的润滑脂抗磨性能的影响。

影响复合锂基润滑脂性能的因素探讨

探讨了复合锂基润滑脂的组成、工艺和添加剂对复合锂基润滑脂性能的影响。结果表明:复合锂基润滑脂的制备宜采用黏度较大的基础油;最高炼制温度为230～240℃,冷却方式为慢冷方式;聚异丁烯可改善复合锂基润滑脂的抗水性,LaF_3和三聚氰胺氰脲酸络合物可提高复合锂基润滑脂的抗磨性,硫代氨基甲酸盐可提高润滑脂的抗磨极压性。采用优化配方和工艺制备的复合锂基润滑脂具有高滴点,并具有良好的胶体安定性、机械安定性、氧化安定性、防腐性、抗水性和润滑性。

影响复合锂基润滑脂微观结构与流变性的关键工艺

稠化剂结构影响润滑脂的老化过程和使用寿命,而影响稠化剂结构的关键因素是制备工艺。为了研究影响复合锂基脂结构与流变性的关键工艺,对润滑脂生产过程中的各工艺步骤取样,观察其皂纤维结构的形成与演变规律,并研究了冷却阶段和后处理阶段复合锂基润滑脂皂纤维结构和流变性的关系规律。结果表明:复合锂基润滑脂生产工艺过程中关键的步骤是冷却阶段,在越过相变温度后以1℃/min的降温速率缓慢冷却增加分散时间,得到的皂纤维结构更均匀且纤维直径更小,具有均匀大小和稠化剂网络结构的润滑脂具有良好的结构安定性。后处理阶段工艺也会对皂纤维网络结构造成影响,需要选择既能使皂颗粒充分分散又不会严重破坏皂纤维网络结构的适宜的工艺条件范围。

极压剂对复合锂基润滑脂性能的影响

研究了3种极压剂对高温复合锂基润滑脂的润滑性能、雏入度和滴点的影响,发现润滑脂的润滑性能、锥入度和滴点随极压剂呈现出不同的变化,并分析了变化的原因。

添加剂在复合锂基脂中的应用

较详细地探讨了复合锂基脂的组成、制备工艺及条件,采用二组分复合或三组分复合时对复合锂基脂性能的影响。制备的三组分复合锂基脂具有良好的高温多效性能:高滴点,良好的胶体安全性、机械安全性、氧化安定性、防腐性、抗水性和润滑性。考察了几种添加剂在复合锂基脂中的应用效果:聚异丁烯可提高复合锂基脂的粘附性;LaF_3、MCA可提高复合锂基脂的抗磨性;硫代氨基甲酸盐可提高润滑脂的抗磨极压性。

复合锂基润滑脂制备反应的密度泛函理论

采用传统方法制备了复合锂基润滑脂,通过红外光谱对其进行分析。采用密度泛函理论研究了复合锂基润滑脂的制备反应,并用B3LYP/6-31+G方法计算了制备反应的反应物、产物的总能量,用B3LYP/6-31+G*方法计算了制备反应的反应物、中间体、过渡态和产物的总能量与零点振动能。结果表明,在复合锂基润滑脂制备中,氢氧化锂与12-羟基硬脂酸、氢氧化锂与癸二酸的反应均为放热反应,活化能均较低,中间体处于势能面的最低点,过渡态比反应物的能量要低。

提高高温复合锂基脂滴点的机理研究

高滴点润滑脂是润滑脂的一个发展方向.通过交叉试验发现:基础油的闪点越高,所制润滑脂的滴点越高;两种或三种基础油混和后,所制润滑脂滴点比单一基础油所制润滑脂滴点有明显提高;12-羟基硬脂酸-癸二酸-硼酸复合后润滑脂滴点有较大提高.通过分析复合锂基脂的电镜照片,发现滴点与纤维有较大的关系:纤维数目越多,形状越大,发育越完全,润滑脂的滴点越高;具有中空棒状结构纤维的润滑脂滴点比具有带状纤维结构的润滑脂滴点高.同时,对复合锂基脂滴点提高的机理进行了初步分析.

复合锂基润滑脂的性能及应用

复合锂基润滑脂综合性能优良,可作为抗磨轴承润滑脂、工业多效润滑脂、汽车润滑脂使用。介绍了复合锂基润滑脂的组成、性能和应用。

工业12-羟基硬脂酸的质量分析以及对复合锂基润滑脂性能的影响

工业12-羟基硬脂酸是生产锂基润滑脂和复合锂基润滑脂不可替代的原料之一,然而目前对工业12-羟基硬脂酸的质量检验还没有统一的国家标准或石化标准,造成国内原料的质量参差不齐,影响了润滑脂生产的稳定性和产品质量。用仪器分析的方法测定比较了润滑脂生产厂常用的三家12-羟基硬脂酸原料的化学组成,测定方法简单快速直观。在相同的配方和工艺条件下,分别用三家原料生产了复合锂基润滑脂,结果表明工业12-羟基硬脂酸的组成及纯度对复合锂基脂的理化性能有较大影响,原料的纯度越高,低分子酸的含量越低,生产的复合锂基脂的滴点越高,相同皂分的脂的稠度越大,机械安定性、胶体安定性和氧化安定性也更优。