环境友好润滑油的发展及其摩擦学研究现状

介绍了环境友好润滑油及其生物降解性能、生态毒性典型试验方法和环境友好润滑油的发展概况及发展现状.阐明了我国开发植物油基环境友好型润滑油的重大意义,并指出新一代绿色多功能环境友好润滑油添加剂已成为添加剂领域的主要发展方向之一.     

绿色润滑油的发展概况

概述了绿色润滑油的发展状况     

从《摩擦学学报》刊出论文的被引用情况分析我国摩擦学领域的研究热点

通过对2000～2006年和2003～2006年期间<摩擦学学报>发表的被引频次排名前15位论文的被引用情况进行统计分析,探讨了近年来我国摩擦学学科的研究热点与发展动向.指出纳米颗粒作为润滑油添加剂的摩擦化学作用机制研究,特别是纳米颗粒添加剂在油/脂中的减摩、抗磨及极压作用机制研究是近年来我国摩擦学领域的主要研究热点之一,其它研究热点还包括纳米颗粒增强陶瓷涂层、复合涂层和聚合物复合材料,以及生物摩擦学和绿色润滑油添加剂摩擦学等.这与摩擦学新材料的高性能化和多功能化发展方向相吻合.     

含氮杂环化合物及其衍生物用作多功能润滑油添加剂的研究发展现状

含氮杂环化合物及其衍生物用作润滑油添加剂都具有良好的极压减摩抗磨性能和高的热稳定性能，以及良好的抗氧化性能和抗腐蚀性能，能够满足现代机械设备和环境方面日趋苛刻的实用要求。因此，近１０年来，含氮杂环化合物及其衍生物作为润滑油添加剂日益受到国内外学者的广泛关注。为了推动其更快发展，对几种类型含氮杂环化合物及其衍生物用作多功能润滑油添加剂的研究发展现状作了概述与讨论，从含氮杂环衍生物添加剂的种类和分子结构着眼，重点阐述了它们的摩擦学性能与分子结构之间的关系，以及杂环母核和取代基中硫、磷、硼、氯等元素对其摩擦磨损性能的影响，并对含氮杂环化合物及其衍生物的减摩抗磨作用机理进行了探讨，同时还对这个领域今后如何开展研究工作提出了一些看法和建议。     

弹流润滑理论在微型陀螺电机上的应用

陀螺电机的寿命取决于轴承沟道能否形成稳定而可靠的油膜。本文从轴承、润滑油、装配预载、电机振动和工作温度等方面阐述了油膜的形成和保持,并对电机润滑充分与否进行计算和预估,还阐述了影响电机振动和噪声的因素及测量方法。     

航空发动机轴承腔润滑的气液两相均匀流研究

基于轴承腔中润滑油的两相均匀流动模型,采用湍流模式和有限差分数值方法计算轴承腔内三维定常N-S方程,对腔内润滑油的气液两相均匀流动特性进行研究,以获得气液两相均匀流条件下润滑油流场、压力场和速度场在轴承腔内的分布情况,分析转子转速、含气率和润滑油进口速度对润滑油出口压力以及润滑油与壁面之间剪切力的影响,同时对单相流和两相均匀流润滑性能差异进行比较.结果表明,转子转速、含气率和润滑油进口速度对润滑油出口压力和腔内壁面与润滑油间的平均剪切力具有不同影响,而采用2种流动模型计算出的轴承腔润滑油出口压力的差异较大,同时支持了开展航空发动机轴承腔润滑两相流动分析的必要性.     

锂盐添加剂对润滑油摩擦学性能和导电性的影响

采用MFT-R4000型往复摩擦磨损试验机测试四氟硼酸锂(Li BF4),双三氟甲烷基磺酰亚胺锂(Li NTf2)和六氟磷酸锂(Li PF6)这3种锂盐作为润滑油添加剂时对基础油的摩擦学性能的影响,利用OLS4000型三维形貌测量仪测量钢块的磨损体积,并利用扫描电子显微镜(SEM)观察钢块磨痕的表面形貌.采用DDSJ-308A型电导率测定仪测量不同锂盐含量下,润滑油的盐度和电导率的变化情况,阐述锂盐含量和润滑油电导率之间存在的关系.研究结果表明:锂盐能够降低润滑油的摩擦系数,增强其抗磨性,具有良好的摩擦学性能;同时锂盐的加入使基础油的导电性得到很大提高.     

合成润滑油的研究现状及发展趋势

润滑油作为机械运行不可缺少的材料,对维持机构的运行及提高机械寿命起到非常关键的作用.随着现代工业的不断进步,对机构运行寿命的要求越来越高,同时运行环境也越来越苛刻,这些均要求所采用的润滑油具有更为优异的综合性能.前期所采用的矿物基润滑油在耐温性、润滑性、抗氧化性、黏温性能等方面已经很难满足使用要求,因此需要采用合成润滑油.由于合成油采用人工合成的方式,其综合性能远高于普通矿物油,但目前合成油种类较多,不同种类的润滑油具有不同的性能及使用要求,因此本文介绍了常见的几种合成润滑油的国内外现状,并对合成润滑油的未来发展趋势进行了讨论和展望.     

国产润滑油的压粘系数和固化压力

润滑油的压粘系数和固化压力是弹流理论应用于摩擦学工程设计的关键试验数据。本文报道了20种国产润滑油的压粘系数和其中16种润滑油的最小固化压力的测定结果,并对不同油田的基础润滑油、不同化学结构的合成润滑油和不同用途的工业润滑油的压粘系数和固化压力进行了分析比较。     

有机硼酸酯润滑油减摩抗磨添加剂

本文介绍了有机硼酸酯润滑油减摩抗磨添加剂的发展概况,并从阐述有机硼酸酯添加剂的种类和分子结构入手,着重就其摩擦学性能与分子结构的关系,以及分子结构中硫和氯等元素对其摩擦磨损性能的影响这两方面的国内外研究工作进行了综合与评述,接着又对有机硼酸酯的抗磨作用机理与失效机理进行了探讨,同时还对这个领域今后工作的主攻方向提出了可供借鉴的设想。     

钼化合物润滑材料的摩擦学应用与研究发展现状

对二硫化钼在粘结固体的润滑膜，塑料基及其它复合材料和润滑油脂中的摩擦学应用与研究现状进行了综述；与二硫化钼对比分析了几种油溶性有机化合物作为润滑油脂添加剂的摩擦学性能，产简要介绍了新型含钼润滑材料－硫代钼酸盐及有机物修饰的纳米二硫化钼的摩擦学应用前景。     

摩擦表面无机保护膜摩擦学研究进展

就化学热处理表面无机化合物改性层以及润滑油添加剂在摩擦表面形成的摩擦化学反应膜的摩擦学研究现状进行了总结；分析了润滑油添加剂同化学热处理表面相互作用研究的重要性及其对低摩擦、长寿命复合材料制备科学和技术研究的促进作用；指出通过化学热处理可以在材料表面形成由无机化合物组成的表面改性层，从而有效地提高材料的承载和抗磨能力；而润滑油添加剂通过摩擦化学作用亦可在摩擦表面形成主要由无机化合物构成的表面保护膜，从而大幅度地提高摩擦副的减摩抗磨性能，并延长其服役寿命．从摩擦学特别是摩擦学表面改性领域的发展趋势来看，摩擦表面无机保护膜制备技术研究将成为减轻机械设备摩擦磨损和提高其使用寿命的主流热点．     

氮化钛硬质薄膜在不同种类润滑油下的摩擦学性能研究

采用球-盘摩擦试验机分别考察了氮化钛硬质薄膜与轴承钢和氮化硅陶瓷组成的摩擦副在不同种类润滑油条件下的摩擦学性能,并表征了其磨痕表面形貌与元素成份.结果显示:与Ti N硬质薄膜干摩擦性能相比,润滑油可显著降低摩擦系数,延长磨损寿命,且具有较长烷基碳链的润滑油性能较优;当上试球材料不同时,其油润滑条件下的性能亦不同.相同润滑油条件下,氮化硅球作为摩擦副时,其润滑性能优于轴承钢球.磨痕表面形貌及能谱分析结果表明:具有较长烷基碳链的润滑油在摩擦副研磨滑动过程中起到油性剂的作用,而短碳链硅油分子结构中含有氯元素,虽通过摩擦化学反应生成边界润滑膜,但不完整致密,以致短时间内润滑失效.     

磁场作用下基础油和含磷酸三甲酚酯润滑油的摩擦磨损特性

在四球摩擦磨损试验机的摩擦区域外加磁场,考察了150SN基础油和添加磷酸三甲酚酯(TCP)润滑油在磁场作用下的摩擦磨损性能,用扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)分别分析了磨斑表面形貌及典型元素的化学状态,并对摩擦学机理进行了初步探讨.摩擦学试验结果表明:在磁场作用下,基础油和含TCP润滑油中钢球的磨斑直径均比无磁场时小,而两种油样的摩擦系数均比无磁场时大.XPS分析表明:磁场对润滑油摩擦学性能的影响与边界润滑膜的性质有关,磁场有利于TCP中P和O元素与金属表面的键合,促进了金属表面摩擦化学反应膜的形成,增强了含TCP润滑油的抗磨性能.     

润滑油极压抗磨添加剂的复合效应及其与固体润滑剂和表面改性层的协同作用

随着现代科学技术的进步，机器设备正日益向高速、重载和高精度的方向发展，因此，如何改善材料的摩擦磨损性能和机器零件的润滑状态，以延长机器设备的使用寿命，已经受到摩擦学工作者的广泛关注，在基础润滑油中加入各种添加剂是改善其润滑性能的重要方法，而对材料表面进行改性处理则是改善其摩擦磨损性能的有效方法。若将这两种方法配合使用，可能获得更好的实用效果，然而有关的研究工作还很不深入和系统。基于这种情况，对润滑油极压抗磨添加剂的复合效应及其分别与固体润滑剂和表面改性层的协同作用研究的现状进行了综合介绍与评述，并且提出了当前值得重视的一些研究内容。     

Performance behaviour of elliptical-bore journal bearings lubricated with solid granular particulates

Journal bearings operating in hot environments and at high temperatures experience accelerated degradation of lubricating oils. In such situations, dry granular particulates have emerged as potential media for providing lubrication in journal bearings in place of lubricating oils. Granular particulates do not degrade thermally, even at considerably high temperatures. This work explores the static and dynamic performance characteristics of elliptical-bore journal bearings lubricated with granular particulates. It is found that a bearing lubricated with a larger size (2 μm) particles offers better performance compared with that using smaller size (1 μm) particles. Bore ellipticity reduces the load-carrying capacity and increases side leakage and the coefficient of friction; however, rotor stability is marginally improved at low eccentricity ratios (<0.6), followed by significant improvement at high eccentricity ratios (>0.6).     

陶瓷摩擦学研究的发展现状

本文综述了陶瓷摩擦学研究的发展现状,从干摩擦和润滑两个方面总结了氧化物陶瓷(Al_2O_3、ZrO_2)和非氧化物陶瓷(Si_3N_4、SiC)的摩擦磨损性能、磨损机理以及影响摩擦磨损性能的若干因素,并且提出了今后需要重点研究的几个课题。     

磁控溅射法制备Au薄膜及真空载流摩擦学行为研究

针对空间滑动电接触金基润滑涂层在制备方法以及失效机理认识方面存在的不足,探索采用绿色磁控溅射法制备金薄膜. 研究了偏压对薄膜微观结构、力学以及真空载流摩擦学性能的影响规律;建立了真空载流服役工况摩擦试验评价条件,可实现接触电流噪音的实时监测,进一步对比传统电镀金涂层,研究了其真空载流摩擦磨损行为差异、主要影响因素及作用机制. 结果表明:在适中的偏压下,薄膜晶粒尺寸小,结构致密光滑,具有高的结合力、硬度、耐磨性以及低的接触电流噪音. 相比于电镀法,磁控溅射法制备的金膜表现出明显光滑致密的结构特征,硬度、磨损率和接触电流噪音大幅改善. 其中光滑致密的结构是抑制微电弧产生的关键因素,可有效减少电弧侵蚀失效.      

摩擦化学进展——化学的地位与作用

评述了化学在摩擦学和摩擦化学研究中的地位与作用 ,概述了摩擦化学发展中的若干化学问题 ,尝试应用化学硬度概念和硬软酸碱原理及其派生规则分析了摩擦化学表面膜的形成机制