硼化蓖麻油润滑添加剂对钢-钢和钢-镁摩擦副摩擦学性能的影响

在蓖麻油(CO)分子中引入硼,制备了一种新型环境友好润滑添加剂(BCO),并利用红外光谱对其主要官能团进行表征。通过四球和SRV摩擦磨损试验机考察了以菜籽油为基础油、以BCO为添加剂时对钢-钢摩擦副和钢-镁摩擦副抗磨减摩性能的影响;用扫描电子显微镜观察分析钢球磨斑表面的形貌,同时通过对镁合金磨痕进行X射线光电子能谱分析,探讨了BCO添加剂的抗磨减摩机理。结果表明,BCO添加剂在菜籽油中具有优良的极压抗磨和减摩性能;其润滑作用机理是由于长链蓖麻油分子的载体作用、硼的缺电子性以及二者的协同作用与摩擦金属表面形成了一层高强度的吸附膜和/或摩擦化学反应膜。

羟基硅酸镁复合粉体润滑油添加剂对钢-钢摩擦副的抗磨自修复机理

以羟基硅酸镁复合矿物粉体作为润滑油添加剂,采用MM-200型环-块摩擦磨损试验机研究了45#钢摩擦副的减摩抗磨性能;采用扫描电子显微镜观察了钢环磨损表面和润滑油所含添加剂颗粒的形貌,采用能谱仪分析了钢环磨损表面成份,采用表面形貌仪测定了钢环磨损表面粗糙度,进而探讨了复合矿物粉体添加剂的抗磨自修复机理.结果表明:羟基硅酸镁复合矿物粉体添加剂对钢-钢摩擦副具有良好的减摩抗磨作用.在基础油(46#机油)润滑条件下,随着载荷的增加,磨损机制由轻微擦伤转变为严重擦伤和黏着磨损.在含添加剂的油润滑条件下,较低载荷下钢环磨损表面发生轻微擦伤,且擦伤程度比基础油润滑下的更轻;而在较高载荷条件下钢环磨损表面非常光滑,呈现轻微的黏着磨损迹象.其原因在于在较低载荷条件下,添加剂在摩擦过程中可发生团聚形成大小不一的球状团聚体,球状团聚体可起到微球轴承的作用,使钢-钢摩擦副由滑动接触状态转变为滚动接触状态,从而显著降低摩擦系数,提高抗磨性能.而在较高载荷下,羟基硅酸镁复合矿物粉体添加剂易在钢-钢摩擦副磨损表面形成自修复抗磨层,从而隔离金属表面的直接接触,起到良好的减摩抗磨作用.

硫化菜籽油润滑添加剂对钢-镁摩擦副摩擦学性能的影响(英文)

在菜籽油(RO)分子中引入硫,合成一种改性菜籽油润滑添加剂(SRO)。结果表明:以菜籽油为基础油的硫化菜籽油润滑添加剂对钢-镁摩擦副具有优良的抗磨减摩性能;镁合金的摩擦因数和磨损体积随着SRO添加量的增加而减小;与菜籽油润滑的镁块表面相比,用含SRO菜籽油润滑的镁块表面摩擦划痕较轻微。SRO对钢-镁摩擦副具有优良抗磨减摩作用的机理是由于添加剂和菜籽油分子在摩擦表面吸附并与镁合金发生了摩擦化学反应而生成了一层复杂的边界润滑膜。

双羟基廿二酸对钢-镁摩擦副摩擦学性能的影响

采用SRV摩擦磨损试验机考察了以菜籽油为基础油,以双羟基廿二酸(DHDA)为添加剂时对GCr15钢-AZ91D镁摩擦副抗磨减摩性能的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)观察分析镁合金块磨斑表面的形貌,同时通过对镁合金磨痕进行X射线光电子能谱(XPS)分析,探讨了双羟基廿二酸润滑添加剂的抗磨减摩机理。结果表明,双羟基廿二酸润滑添加剂在菜籽油中具有优良的抗磨和减摩性能;其润滑作用机理是由于长链脂肪酸分子在摩擦表面吸附或发生摩擦化学反应形成了摩擦聚酯膜、氧化镁膜或镁皂共同组成的起抗磨作用的润滑膜。

几种纳米微粒作为锂基脂添加剂对钢-钢摩擦副摩擦磨损性能的影响研究

采用四球摩擦磨损试验机考察了纳米SiO2、纳米LaF3及纳米Ni等3类纳米微粒作为锂基脂添加剂对钢-钢摩擦副摩擦磨损性能的影响;采用扫描电子显微镜、X射线能量色散谱仪及X射线光电子能谱仪分析了含纳米微粒添加剂的锂基脂润滑下的钢球磨损表面形貌、元素面分布及典型元素的化学状态.结果表明:3种纳米微粒作为添加剂均能够显著提高锂基脂的减摩抗磨能力;锂基脂及含不同纳米添加剂的锂基脂润滑下的钢球磨损表面形貌及其表面保护膜的性质存在明显差异,这种差异决定了钢-钢摩擦副在相应脂润滑条件下的摩擦磨损性能差异;含纳米SiO2的锂基脂润滑下的钢球磨损表面形成的含纳米SiO2的表面保护膜均匀且厚度适中,故其相应的减摩抗磨效果最佳.

纳米铜添加剂改善钢-铝摩擦副摩擦磨损性能的研究

采用环-块摩擦磨损试验机对比考察了钢-铝摩擦副在液体石蜡与含纳米铜粒液体石蜡润滑下的摩擦磨损特性，研究了对纳米铜添加剂添加量与载荷对其按摩磨损性能的影响，通过对磨损表面粗糙度，形貌及其主要元素找 能谱分析，探讨了纳米铜颗粒作为添加剂时钢-铝摩擦副的润滑机制，结果表明：含0.25%纳米铜颗粒液体石蜡时，钢-铝摩擦副的摩擦磨损性能最优；在不同载荷下纳米铜颗粒可以改善铝的摩擦磨损性能，特别在中等载荷（50-125N）下，其抗磨减摩作用更明显；纳米铜颗粒能够在磨损表面形成一层低剪切强度的铜保护膜，有效地避免粘着磨损，同时阻止铝元素向钢表面的转移，从而显著改善钢-铝摩擦副的摩擦磨损性能。

酰胺型改性菜籽油润滑添加剂对钢-钢摩擦副和钢-铝摩擦副摩擦磨损性能的影响

以三乙醇胺和菜籽油为原料,合成了一种环境友好的酰胺型改性菜籽油润滑添加剂(NRO),并利用红外光谱对其主要官能团进行了鉴定;分别采用四球摩擦磨损试验机和SRV摩擦磨损试验机考察了含NRO添加剂的菜籽油对钢-钢摩擦副和钢-铝摩擦副摩擦磨损性能的影响,用扫描电子显微镜观察和分析了钢球磨斑表面形貌,同时采用X射线光电子能谱仪分析了铝合金磨痕表面典型元素的化学状态,探讨了酰胺型改性菜籽油润滑添加剂的减摩抗磨机理.结果表明:含酰胺型改性菜籽油添加剂NRO的菜籽油对钢-钢摩擦副和钢-铝摩擦副均表现出良好的抗磨减摩作用;其作用机理在于,酰胺型改性菜籽油添加剂具有较强的极性、易在金属表面形成吸附膜,同时在摩擦过程中形成由含有机氮、亚硝基或硝酸根化合物组成的高强度聚合物膜.

二聚酸3-氯-2-羟基丙单酯对钢-钢摩擦副的磨损自补偿效应研究

在XP型销-盘摩擦磨损试验机上考察了二聚酸3-氯-2-羟基丙单酯对钢-钢摩擦副的磨损自补偿效应,用ImageView数字化图像处理系统及傅立叶转换红外光谱仪观察磨损表面形貌并分析其化学特性,探讨了二聚酸3-氯-2-羟基丙单酯的磨损自补偿机理.结果表明:二聚酸3-氯-2-羟基丙单酯使钢/钢摩擦副发生负磨损,表现出优异的磨损自补偿效应;其原因在于摩擦副磨损表面形成了软质酯类聚合物保护膜.

酰胺型改性蓖麻油润滑添加剂对钢-钢摩擦副和钢-铝摩擦副摩擦学性能的影响

以三乙醇胺和蓖麻油为原料,合成了一种环境友好酰胺型改性蓖麻油润滑添加剂(NCO),利用红外光谱对其主要官能团进行了鉴定。分别采用四球和SRV摩擦磨损试验机考察了以菜籽油为基础油,以NCO为添加剂时对钢-钢摩擦副和钢-铝摩擦副抗磨减摩性能的影响,采用扫描电子显微镜观察分析钢球磨斑表面的形貌,同时对铝合金磨痕进行X射线光电子能谱和电子探针分析,探讨了酰胺型改性菜蓖麻油润滑添加剂的抗磨减摩机理。结果表明,以酰胺型改性蓖麻油为添加剂,以菜籽油为基础油时,钢-钢摩擦副和钢-铝摩擦副均表现出良好的抗磨减摩作用,这是由于酰胺型改性蓖麻油添加剂以其具有较强极性而更容易在金属表面形成强吸附膜,同时在摩擦过程中形成了含有机氮、亚硝基或硝酸根的复杂氮化物的高强度聚合物膜。

新型无硫磷含氮润滑材料的制备及其对钢-钢摩擦副摩擦学性能的影响

通过摩擦化学中的分子设计思想,设计制备了新型无硫磷含氮润滑材料,采用元素分析、傅立叶红外光谱和核磁共振波谱对其结构进行了表征,在四球试验机、环块试验机和万能摩擦磨损试验机上考察了其在常用钢-钢摩擦副的摩擦学性能,再用扫描电子显微镜和X射线光电子能谱仪分析了磨斑表面形貌及表面膜化学特征。结果表明:该润滑材料能明显降低摩擦副磨损,提高基础油承载能力和抗磨减摩性能,并在摩擦过程中发生摩擦化学反应,在摩擦表面形成以氧化亚铁、有机氮化物和含氮金属配合物等为主要成分的摩擦反应膜。

外加电场对边界润滑条件下钢-钢摩擦副摩擦磨损性能的影响

利用球 -盘式摩擦磨损试验机 ,考察了钢 -钢 (SUJ2 / S45 C)摩擦副在不同润滑剂润滑下的摩擦磨损性能及外加电场对摩擦磨损性能的影响 .结果表明 ,施加电压 ,特别是改变电压极性可使摩擦副的摩擦磨损性能发生很大变化 。

磷氮型极压抗磨添加剂对钢-铝摩擦副摩擦磨损性能的影响

采用 SRV摩擦磨损试验机评价了磷酸三甲酚酯 (TCP)、磷酸二丁酯 (DBP)、十二胺 (DA)和磷酸胺盐 (PAS)抗磨添加剂在液体石蜡中对钢 -铝摩擦副摩擦磨损性能的影响 .采用 X射线光电子能谱仪分析铝试块磨痕表面边界润滑膜中的 P和 N元素的化学状态 .结果表明 ,含 P抗磨添加剂可以有效提高铝合金的耐磨性 ,而其中以磷氮剂的效果最好 .其它含磷添加剂也可以有效地降低磨损 .XPS分析表明 ,在铝合金磨损表面形成了含磷酸铝的表面膜 。

钢-铜摩擦副在边界润滑条件下的减摩抗磨机理研究

用SRV摩擦磨损试验机分别考察了聚α烯烃基础油含磷氮添加剂和两种含氟硅油添加剂在钢-铜摩擦副滑动下的摩擦学性能,用扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)观察并分析了铜磨斑表面形貌和磨斑表面主要元素的化学状态.结果表明:含磷氮添加剂和含氟硅油添加剂均具有优良的减摩和抗磨性能;磷、氮和氟等在摩擦表面生成的摩擦化学产物是提高摩擦副抗磨减摩性能的根本原因.

时间效应对45~#钢-铸铁摩擦副在自修复添加剂作用下摩擦磨损性能的影响

利用MMU-5G型端面摩擦磨损试验机,研究了在自修复添加剂作用下,时间对45#钢-铸铁摩擦副摩擦磨损性能的影响及其机制。验证了45#钢与铸铁匹配时摩擦表面形成自修复膜的能力,研究了铸铁的摩擦磨损性能及自修复膜形成情况,借助SEM和EDS观察分析摩擦表面形貌及成分组成。结果表明:时间效应对45#钢-铸铁摩擦副摩擦磨损性能的影响显著,铸铁试样的磨损失重损失低于45#钢,摩擦磨损时间为10h时,45#钢试样表面生成自修复膜,而铸铁表面未观察有修复膜的生成,添加剂对铸铁的减摩和耐磨效应显著。

自补偿添加剂作用下钢-钢摩擦副的摩擦学特性

在轧机压下装置中的齿轮传动钢-钢摩擦副上,考察了所研制的磨损自补偿添加剂SW4对润滑油承载能力及钢-钢摩擦副摩擦磨损特性的影响。结果表明:磨损自补偿剂SW4加入所试验的4种润滑油中,都不同程度地提高钢-钢摩擦副的最大无卡咬负荷和烧结负荷,其中最大无卡咬负荷提高程度较大;同时钢-钢摩擦副的耐磨性也有很大的提高。

纳米SiC作为润滑油添加剂在钢-铝摩擦副中的摩擦学研究

采用表面修饰法制备了聚合物包覆的纳米SiC颗粒,采用M-200环块试验机进行摩擦学试验,研究了表面修饰的纳米SiC颗粒添加剂在钢-铝摩擦副中对发动机润滑油(15W/40)减摩性能的影响,并利用扫描电子显微镜对磨块的磨损表面形貌进行观察,分析了润滑剂的减摩机理。结果表明:当载荷为700N、1000N时,以纳米油作润滑剂的磨块磨痕宽度低于以基础油作润滑剂的磨块磨痕宽度;以纳米润滑油作润滑剂的磨块磨损表面出现了大量的表面膜,减少了磨损。

KM型抗磨添加剂对钢-钢摩擦副的摩擦磨损的影响

为提高内燃机润滑油的综合性能和延长在用润滑油的使用寿命,提出一种KM型添加剂,主要通过摩擦磨损试验方法验证其润滑特性。将KM型添加剂加入SL 15W-50润滑油中,运用UMT-TriboLab多功能摩擦磨损试验机进行四球式、旋转盘-销式和往复板-销式的钢-钢摩擦副的对比性摩擦学性能试验。同时,利用三维轮廓仪和电子显微镜进行摩擦形貌分析,并使用高精度电子天平测量试验件的质量损失。试验结果表明:KM型添加剂具有良好的自修复性,能有效减少各钢-钢摩擦副的摩擦磨损,提升润滑油的减磨抗磨性能;对于在用润滑油,加入该KM型添加剂之后,其减磨抗磨性能更佳。

几种酰胺类化合物作为添加剂对钢-钢和钢-铝摩擦副摩擦学性能的影响

采用四球摩擦磨损试验机和SRV摩擦磨损试验机考察了 4种酰胺化合物对钢 -钢和钢 -铝摩擦副摩擦磨损性能的影响 ,用X射线光电子能谱 (XPS)分析了丙烯酰胺润滑下铝合金磨斑表面元素的化学状态 .结果表明 :对钢 -钢摩擦副 ,酰胺类化合物表现出一定的抗磨减摩作用 ,对钢 -铝摩擦副 ,丙烯酰胺和乙酰胺表现出良好的抗磨减摩性能 .XPS分析结果显示 ,铝合金磨斑表面存在 3种价态的氮的化合物及 2种价态的铝 。

小麦叶蜡作润滑添加剂改善钢-铜摩擦副的摩擦性能

为减少环境污染,寻找并研究环境友好型可降解润滑剂具有重要的研究意义。该文将小麦叶表蜡质提取物作为聚α烯烃(poly-α-olefin,PAO)润滑油添加剂,通过MFT-R4000型往复摩擦磨损试验机测试了该提取物作为添加剂对钢-铜摩擦副的摩擦学性能的影响。利用扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)和X射线能谱仪(energy-dispersive Xray spectroscopy,EDS)观察并分析了磨斑表面的形貌和元素组成。结果表明,相比于PAO,利用小麦叶表蜡质(wheat leafsurface wax,WLW)作为添加剂摩擦系数降低了25%,磨损体积减小约70%;其摩擦系数与二烷基二硫代氨基甲酸钼(molybdenum dialkyl dithiocarbamate,Mo DTC)接近,较其他对比添加剂具有更优异的减摩性能;与丙三醇(glycerol,GLY)和硬脂酸(stearic acid,SA)复配后作添加剂的减摩抗磨效果相当。EDS分析结果表明,添加小麦叶表蜡质的油样磨损表面与基础油相比富集了更多碳元素。另外,通过气质联用(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)分析小麦蜡质成分及含量,其中近60%为脂肪醇和脂肪酸。小麦叶表蜡质作添加剂显示出优异的摩擦性能归功于其在接触表面形成的保护吸附膜,提高了PAO的抗磨和减摩性能。该研究为从植物体中获取绿色可降解添加剂的研究提供了参考,也为植物叶片的经济利用提供了研究方向。

油溶性纳米Cu作为润滑油添加剂在钢-铜摩擦体系中的摩擦学性能

实验室制备了油溶性纳米Cu润滑油添加剂,将其以1%的质量分数分散于SJ15W/40润滑油中,并以不加该剂的SJ15W/40润滑油作为参比油,采用端面试验机考察其在钢铜摩擦副体系中的摩擦磨损行为。结果表明,在试验所选定的摩擦时间、载荷、转速条件下,添加了油溶性纳米Cu的润滑体系的摩擦系数和磨损体积都小于参比油,具有优异的减摩抗磨性能。表面分析结果表明,油溶性纳米Cu添加剂能够降低摩擦表面的显微硬度,并显著改善磨损表面的形貌。在摩擦过程中,油溶性纳米Cu添加剂在摩擦面会形成低剪切的膜层,降低摩擦副间的横向剪切力并补偿了磨损,同时在一定程度上修复了磨损表面,表现出低摩擦、低磨损及改善磨损面形貌的性能特征。