纳米铜润滑添加剂在四球机上的摩擦学性能研究及机理探讨

用MRS-10 J四球摩擦磨损试验机考察了N68基础油和添加了自修复纳米铜润滑添加剂NT1的N68NT1的摩擦学性能,用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能量色谱仪(EDS)分析了钢球表面的磨斑形貌和组成,同时初步分析了纳米铜润滑添加剂的润滑机理。结果表明:自修复纳米铜润滑油添加剂NT1能显著改善N68基础油的摩擦学性能;在载荷为296 N、392 N、490 N,试验时间为30 m in的试验条件下,摩擦副的摩擦因数同基础油的相比分别下降了33.8%、39.4%和55.5%;钢球的磨斑直径分别下降了46.5%、45.6%和32.5%;同N68相比,N68NT1的pB值提高了33.3%;这可能同摩擦过程中钢球表面上沉积膜的协同作用有关。

表面粗糙度对纳米润滑添加剂摩擦学性能影响的研究

摩擦学系统的复杂性及多变性增加了对材料在摩擦试验过程的预见性的难度 ,通过XP销盘摩擦磨损试验机分别考察了钢 /钢摩擦副在不同润滑介质中不同的表面粗糙度对其摩擦系数和磨损量的影响。试验结果表明 :表面粗糙度对摩擦副的摩擦学影响是复杂的 ,在特定的润滑条件下 。

有机钼及其复合纳米润滑添加剂的摩擦磨损性能研究

采用X-P型销-盘摩擦磨损试验机和MRS-10J型四球摩擦磨损试验机考察了N68MD、N68ME、N68和SAE404种含有机钼及其复合纳米润滑添加剂的润滑油的摩擦磨损性能,分别采用扫描电子显微镜和电子衍射能量谱仪分析了摩擦副的磨损形貌及其磨损表面元素分布情况.结果表明:在N68MD润滑时,钢/钢摩擦副具有较低的摩擦系数和磨损量,并且具有良好的抗极压性能;在N68ME润滑时,钢/钢摩擦副除了表现出很小的摩擦系数和良好的抗极压性能以外,还表现出优异的自修复功能,这是由于有机钼与纳米铜协同作用的结果.

磨损研究及其方向

所有机器和机构的运转都是依赖其零件副的相对运动，有相对运动就有磨损，磨损导致表面损坏、零件失效和材料损耗，磨损是造成零件失效和材料损耗的主要原因。据统计分析表明，大约有80％的失效零件是由于各种形式的磨损引起的，因此，减少磨损的任何措施都会带来延长使用寿命和很大的节约，无疑开展磨损研究对于机器设备的质量和节约原材料具有重大意义。

聚四氟乙烯乳液对绿色水基润滑剂摩擦学性能的影响

将聚四氟乙烯乳液作为绿色水基润滑剂的润滑性能改进剂,通过四球试验机和销盘磨损试验机考察了绿色水基润滑剂M与聚四氟乙烯乳液(具有亲水性)复配后的抗磨减摩性能,并分析其作用机制。结果表明:水基润滑剂M与聚四氟乙烯乳液具有良好的协同效应;聚四氟乙烯乳液在摩擦过程中具有良好的抗磨减摩作用,可使绿色水基润滑剂M的承载能力增加41%,磨斑直径减少2.2%;聚四氟乙烯乳液在摩擦过程中可能起到磨屑抛光作用。

绿色水基润滑添加剂的研究

从水溶性和吸附性方面考虑,设计并合成了一种绿色水基润滑添加剂(OT),参照GB614485测试了其与钼酸钠复配后的防锈性能,通过四球试验机考察了不同添加量的添加剂在水中的摩擦学性能,并初探了该添加剂的极压抗磨作用机理。试验结果表明:添加量为1%～3%(质量分数)的OT润滑剂具有更优良的抗磨减摩性能,承载能力也相当高,推测其润滑作用机理为油酸分子作为载体与高反应活性的氮及强极性基团聚氧乙撑链的协同作用在摩擦金属表面形成了高强度的吸附膜和(或)摩擦化学反应膜。

载荷对自修复纳米润滑添加剂摩擦学性能的影响

采用WAZAU摩擦磨损试验机分析了N68基础油和添加了自修复纳米润滑添加剂的润滑油N68NTl在不同载荷下的摩擦系数，并在线检测了钢／钢摩擦副在摩擦过程中润滑介质的温度变化情况。试验结果表明：同基础油N68相比，添加了自修复纳米润滑添加剂的润滑油表现出了良好的摩擦学性能，载荷对其的影响也不同于载荷对N68基础油的影响，同时N68NT1表现出了良好的散热性能。

纳米润滑添加剂的润滑自修复效应

采用湿式机械化学法制备纳米铜并对其进行二次化学修饰,使其稳定地分散在基础油中;获得了自修复纳米润滑添加剂NT1。用透射电镜观察了纳米铜的表面形貌;用XP销 盘试验机考察了NT1的摩擦学性能。试验结果表明:自修复纳米润滑添加剂具有良好的分散稳定性、抗磨性和自修复性。