有机混合稀土化合物与有机锡化合物作为润滑添加剂的协同效应

用四球摩擦磨损试验机考察了环烷酸混合稀土、环烷酸亚锡及它们的复配物添加在26#白油中的摩擦学性能, 并用俄歇尔电子能谱研究了磨斑表面边界膜的化学组成. 结果表明: 环烷酸亚锡和环烷酸稀土在抗磨性能和减摩性能方面均存在明显的协同效应, 其复配物具有比ZDDP更好的抗磨减摩性能, 有望作为新型的高效多功能润滑添加剂在工业实际中得到应用, 复配物在摩擦表面形成的含稀土元素和锡元素的边界润滑膜是其具有良好摩擦学性能的主要原因.     

基于发动机主轴轴承异常油膜噪声特征的模拟试验研究

由发动机主轴轴承油膜空穴造成的不规则打字机敲击噪声一直是汽车领域未解决的难题. 为了探究发动机主轴轴承动态载荷性能耦合作用下产生的异常空穴噪声，本文作者利用自行设计的平行板挤压油膜试验机进行模拟噪声试验并探究空穴噪声的特征. 该试验机可同时采集振动、位移、声压、力和空穴图像等五种信号，通过试验探究了不同激励信号、挤压振幅、挤压频率、润滑油黏度等因素对空穴噪声的影响，结果表明在方波、大振幅、使用高黏度润滑剂以及挤压频率为12 Hz的状况下容易产生空穴噪声.      

氩气等离子体聚合大豆油的合成及摩擦学性能研究

利用氩气等离子体降低大豆油(SO)中不饱和C=C双键的含量,得到高黏度的聚合油PAR2.采用凝胶渗透色谱仪分析了PAR2的分子量分布;采用四球摩擦磨损试验机考察了PAR2及同黏度级别的光亮油175BS的摩擦学性能;采用X射线光电子能谱仪分析了钢球摩擦表面元素的化学成分及状态.结果表明:氩气等离子体处理使得PAR2在40℃下的黏度由33.8 cSt增加到956 cSt;与175BS相比,PAR2表现出更为优良的黏温及低温流动性能.与此同时,PAR2中的聚合物主要由SO的二聚物及高分子量的齐聚物组成,其数均分子量M n分别达到2 735和5 434.此外,PAR2的承载能力以及减摩抗磨性能优于175BS;这是由于PAR2在金属表面形成的由羧酸铁组成的边界润滑膜与高价氧化铁膜共同作用,从而有效地减轻金属表面的摩擦与磨损所致.     

可生物降解二聚酸酯类的合成及其摩擦磨损性能研究

以二聚酸和不同链长的醇为原料,合成了一系列二聚酸酯并对其结构进行表征;考查了其流变学性能以及摩擦磨损性能和抗磨剂在二聚酸二异辛酯为基础油中的摩擦感受性,并对其磨损表面主要元素进行分析;按照DIN-51828-1,2标准对各种试样进行生物降解性测试.结果表明:所合成的二聚酸系列酯的粘温性能良好,醇基烷链越长,二聚酸酯的粘度越高,倾点越低,尤其是异构体的倾点更低;醇基烷链越长,二聚酸酯的抗磨性越优良,承载能力越强;链长相同的二聚酸酯的承载能力和抗磨性随分子支链化(异构化)程度增加略有增加;所合成的二聚酸二异辛酯具有最佳综合性能,其流变学性能和摩擦磨损性能优于季戊四醇酯,是一种性能优良的基础油,并可以生物降解.     

固体粉末添加剂对主轴承空穴噪声的模拟试验研究

针对汽车发动机主轴承中类似打字机的无规律异常噪声，利用自行研制的平行板挤压油膜试验机模拟发动机主轴承在动态耦合作用下的油膜噪声试验. 在试验机可以实现声音、位移、振动、拉压力和油膜空穴图像同步采集基础上，探究了不同固体粉末添加剂对油膜空穴噪声的影响，其中包括碳粉、多孔质硅铝酸盐、荧光剂(油溶性与非油溶性)和二硫化钼粉末. 结果显示碳粉、多孔质硅铝酸盐粉和非油溶性荧光剂粉有抑制油膜空穴噪声的作用，其平均降噪率分别为50%、70%和75%，这表明后两者具有更优的降噪效果. 随着加入量的增加，碳粉和多孔质硅铝酸盐粉的抑制噪声作用先增强后趋向平稳，而非油溶性荧光剂粉的抑制噪声作用先增强后减弱. 这三者抑制油膜空穴噪声的机理主要是由于其特殊的多孔结构能够增加液体中的成核粒子，形成不易聚集的小空穴，降低了与大气连通的可能性，从而减少了油膜空穴噪声出现的频率.      

新型人工关节仿生润滑系统设计及滑液摩擦学特性研究

通过摩擦学系统分析，指出了目前人工关节无润滑系统的结构缺陷．为解决此缺陷，提出了一种包括生物滑液、人工关节摩擦配副和仿生关节囊的新型人工仿生关节摩擦学系统结构，并对系统设计以及其改善现有人工关节系统润滑的潜在优越性进行了讨论．采用销-盘摩擦磨损试验机对影响人工关节仿生润滑系统摩擦学性能的滑液进行了模拟试验前的快速初步评价．结果表明，滑液可显著改善人工关节副的摩擦学特性，但其效果同系统条件及其结构元素有关．在研制仿生滑液和设计其摩擦学特性模拟试验方法时，必须结合这些影响因素进行设计和试验．     

环烷酸亚锡的合成及其摩擦学性能研究

合成了油溶性环烷酸亚锡，并对其结构进行了表征，用四球摩擦磨损试验机考察了环烷酸亚锡作为26#白油添加剂的摩擦学性能，对比考察了其同硫系和磷系添加剂的复配作用，并用俄歇电子能谱研究了磨斑表面边界膜的化学组成和元素分布。结果表明：所合成的环烷酸亚锡的锡含量(质量分数)为18.1％，其在25℃和-10℃下均具有较好的油溶性；在中低载荷条件下，环烷酸亚锡作为润滑油添加剂具有良好的承载能力和抗磨性能，并具有一定的减摩能力；环烷酸亚锡与硫系添加剂具有良好的协同效应，其主要原因是环烷酸亚锡在摩擦表面形成了含锡的摩擦表面膜。     

N-油酰基谷氨酸水基润滑添加剂的合成及其摩擦磨损特性研究

将油酸酰氯和谷氨酸在碱性溶液中反应得到N-油酰基谷氨酸,用红外光谱仪对其结构进行表征;用四球摩擦磨损试验机考察了N-油酰基谷氨酸三乙醇胺盐在水溶液中的摩擦磨损性能,并用俄歇电子能谱仪分析其磨斑表面边界膜的化学组成和元素分布.结果表明,当N-油酰基谷氨酸三乙醇胺添加量为0.25%时,其水溶液表现出较好的抗磨和减摩特性.这可能是由于N-油酰基谷氨酸三乙醇胺盐中的极性基团吸附在钢球表面、长碳链疏水性烃基在金属表面形成较厚的保护膜、在较高载荷条件下发生化学反应并形成高强度摩擦化学反应膜的缘故.当添加剂的添加量为2.00%时,N-油酰基谷氨酸三乙醇胺盐的防锈性较好,经细菌性试验表明其具有一定的抗菌能力.     

地沟油制备有机稀土化合物及其摩擦学性能研究

以地沟油为原料,制备了一种油溶性有机稀土化合物(ORE),并通过红外光谱和等离子发射光谱对其化学结构和元素组成进行了表征。用万能摩擦磨损试验机考察了有机稀土化合物在液体石蜡中的摩擦学性能,结果表明:有机稀土化合物作为润滑添加剂具有比ZDDP更好的抗磨减摩性能,有望作为新型的环境友好型润滑添加剂在工业实际中得到应用。当基础油中加入1.0%ORE时,其减摩性能和抗磨性能分别提高23%和34%,其承载能力是基础油的2.4倍。分析认为有机稀土化合物在摩擦过程中形成的含稀土的边界润滑膜可能是其具备良好极压抗磨和减摩效果的主要原因。由地沟油制备环境友好型润滑添加剂,是探索地沟油资源化利用技术的有益尝试,具有良好的推广应用前景。     

楔横轧无料头热剪切制坯工艺参数对端部堆料的影响研究

基于Deform-3D软件建立了楔横轧无料头热剪切制坯的有限元模型,在分析了热剪切制坯过程中端部堆料产生原因的基础上,采用正交试验的方法,分析了棒料剪切温度、剪切摩擦系数和刀具径向进给速度对端部堆料的影响,结果表明剪切温度和剪切速度对端部堆料的影响显著,摩擦系数对端部堆料有一定影响,且端部堆料随着剪切温度、剪切速度和摩擦系数的增加而减小.进而以端部堆料值最小为目标,在考虑加工效率、生产成本和设备能耗的情况下,优选出了一组最佳工艺参数.该研究结果为完善楔横轧无料头热剪切制坯工艺,实现无料头楔横轧提供了工程应用依据和技术支持.