添加剂与铝合金的相互作用研究：Ⅰ.静态反应膜及油润滑下的摩擦 …

静态下分别于２５℃，９０℃及１８０℃下进行硫化异丁烯，亚磷酸二正丁酯，ＳＯ＋ＤＢＰ的混合物（质量比２０：１），二烷基二硫代磷酸锌（ＺＤＤＰ）及十二酸（ＬＡ）５种添加剂均以质量分数为２％的比例添加到液体石蜡（ＬＰ）中与铝合金进行油浸试验。用动－静摩擦系数精密测定仪评价了在铝合金表面上所形成的静态反应膜的摩擦磨损行为，并考察了上述添加剂在ＬＰ中对铝合金－钢摩擦副的润滑作用。结果表明：静态反膜的摩擦磨损     

添加剂与铝合金的相互作用研究：Ⅱ静态反应膜和润滑机制的FTIR？…

用红外显微镜（ＦＴＩＲｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）和Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）研究了静态下硫化异丁烯（ＳＯ）、亚磷酸二正丁酯（ＤＢＰ）、二烷基二硫代磷酸锌（ＺＤＤＰ）及十二酸（ＬＡ）以质量分数２％的比例添加到液体石蜡中与铝合金所形成的油浸反应膜的化学组成及结构,结果表明：ＤＢＰ易与铝合金发生化学反应并形成主要由亚磷酸铝组成的表面膜;ＺＤＤＰ在１８０℃下与铝合金反应形成主要含磷酸铝的表面膜;ＳＯ及ＬＡ与铝     

添加剂与铝合金的相互作用研究Ⅱ.静态反应膜和润滑机制的FTIR及XPS研究

用红外显微镜（ＦＴＩＲ ｍ ｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）和Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）研究了静态下硫化异丁烯（ＳＯ）、亚磷酸二正丁酯（ＤＢＰ）、二烷基二硫代磷酸锌（ＺＤＤＰ）及十二酸（ＬＡ）以质量分数２％ 的比例添加到液体石蜡中与铝合金所形成的油浸反应膜的化学组成及结构．结果表明：ＤＢＰ易与铝合金发生化学反应并形成主要由亚磷酸铝组成的表面膜;ＺＤＤＰ在１８０ ℃下与铝合金反应形成主要含磷酸铝的表面膜;ＳＯ及ＬＡ 与铝合金不发生化学作用,但在９０ ℃或１８０ ℃下发生降解并在铝合金表面发生吸附．结合摩擦磨损试验结果与油浸反应试验结果发现,油浸试验后铝合金表面膜的摩擦磨损性能与添加剂的化学活性密切相关;ＤＢＰ最易与铝合金发生反应,相应表面膜摩擦系数最低,耐磨寿命最长;ＺＤＤＰ在１８０ ℃下与铝合金发生反应,其表面膜的摩擦系数较低,耐磨寿命较长;ＬＡ 及ＳＯ 不与铝合金发生作用,相应的表面膜的减摩抗磨性能不佳．     

蛇纹石润滑油添加剂摩擦反应膜的力学特征与摩擦学性能

文中考察了变载、变速条件下表面修饰蛇纹石超细粉体作为矿物基础油添加剂的摩擦学性能,利用扫描电镜、能谱仪、纳米压痕仪等对比分析了蛇纹石添加剂形成的摩擦反应膜和基础油润滑下的磨损表面微观形貌、元素分布及微观力学性能.在此基础上,通过改变旋转滑动试验过程中的载荷/速度比,建立了基础油/摩擦反应膜和基础油/普通磨损表面润滑体系的Stribeck曲线.结果表明:蛇纹石超细粉体作为润滑油添加剂形成的摩擦反应膜具有较高的硬度和近似于金属材料的弹性模量,氧化物颗粒的嵌入进一步改善了摩擦反应膜的微区纳米力学性能,同时膜层的多孔结构可起到储油和捕获磨粒的双重作用,从而使摩擦反应膜在边界和混合润滑状态下表现出优异的摩擦学性能.     

铝合金微弧氧化陶瓷层在润滑条件下的抗磨性能研究

采用模拟活塞-缸套运动形式的往复式滑动摩擦磨损试验机对比研究了铝合金微弧氧化陶瓷层、电镀硬铬镀层及耐磨磷钒铜铸铁的摩擦磨损特性;利用扫描电子显微镜观察分析了磨损表面形貌,进而探讨了油润滑条件下微弧氧化陶瓷层的磨损机制及其影响因素.结果表明:铝合金微弧氧化陶瓷层在油润滑条件下的耐磨性能显著优于电镀硬铬镀层和磷钒铜铸铁;陶瓷层中的微孔有利于改善其在油润滑条件下的耐磨性能;不同厚度的微弧氧化陶瓷层在稳定磨损阶段的磨损质量损失变化不大.     

润滑油添加剂对MC尼龙油润滑摩擦学性能的影响

利用ＭＭ－２００型磨损试验机,考察了润滑油添加剂二烷基二硫代磷酸锌（ＺＤＤＰ）对ＭＣ尼龙－ＭＣ尼龙摩擦副油润滑摩擦磨损性能的影响,研究发现,在摩擦过程中作为液体石蜡添加剂的ＺＤＤＰ不和ＭＣ尼龙表面发生摩擦化学反应,而是以物理吸附或化学吸附的方式附着于ＭＣ尼龙表面;该吸附膜对ＭＣ尼龙－ＭＣ尼龙摩擦副的摩擦性能有一定的影响,但对其耐磨性影响不大。     

天然磷片石墨与油溶性添加剂相互作用的研究

考究了天然磷片状石墨与润滑油脂中几种常用油溶性添加剂的相互作用及其对油品润滑性能的影响。结果表明：仅添加石墨的润滑油的润滑性较差，而添加石墨与含活性基团添加剂的油品润滑性明显提高，石墨与润滑油中几种添加剂具有良好的配伍性和一定的协同作用，利用Ｘ射线光电子能谱仪检测了不同工艺条件以下石墨与含活性元素Ｓ的添加剂复合后Ｓ在石墨上吸附量。石墨与某些添加剂的协同作用是在摩擦过程中相互作用形成了复合膜的结果。     

天然鳞片石墨与油溶性添加剂相互作用的研究

考察了天然鳞片状石墨与润滑油脂中几种常用油溶性添加剂的相互作用及其对油品润滑性能的影响．结果表明：仅添加石墨的润滑油的润滑性较差，而添加石墨与含活性基团添加剂的油品润滑性明显提高，石墨与润滑油中几种添加剂具有良好的配伍性和一定的协同作用．利用Ｘ射线光电子能谱仪检测了不同工艺条件下以石墨与含活性元素Ｓ的添加剂复合后Ｓ在石墨上的吸附量．石墨与某些添加剂的协同作用是在摩擦过程中相互作用形成了复合膜的结果．     

几种磷氮极压抗磨添加剂在聚乙二醇中的摩擦学研究

以十二胺和十八胺、磷酸二甲酯和磷酸二丁酯为原料合成系列磷酸酰胺类P-N型极压抗磨添加剂,用四球摩擦磨损评价了其添加到聚乙二醇(PEG-400)中的摩擦学性能,并用X射线吸收精细结构光谱(XANES)对所形成的摩擦膜进行了表面分析,初步探讨了该类添加剂的摩擦化学作用机理.摩擦学性能评价结果表明:所合成的P-N型添加剂添加于聚乙二醇(P-EG)润滑液中都具有良好的摩擦学性能,其中烷基链较短的PN1表现出优异的抗磨和耐极压特性.XANES分析结果显示:该类P-N型添加剂在PEG润滑液生成的摩擦膜主要有吸附层和反应层组成,在反应层中,磷元素主要以磷酸盐和聚磷酸盐形式存在.     

聚双环戊二烯在干摩擦和油润滑条件下的摩擦学性能

采用反应注射成型法制备了聚双环戊二烯(PDCPD)材料,力学性能测定结果表明所得材料具有较高韧性和刚性.利用MM-200摩擦试验机考察了PDCPD材料在干摩擦和液体石蜡润滑下的摩擦学性能,结果表明:干摩擦条件下,负荷在一定范围内时材料呈现黏着磨损,而当负荷较高时,发生严重的机械切削和塑性变形,呈现类似于疲劳磨损的磨损方式;液体石蜡润滑条件下,材料呈现典型的磨粒磨损,在所研究的负荷范围内表现出优良的摩擦学性能.     

几种含氯硼酸酯添加剂的摩擦学性能研究

利用四球试验机和环－块试验机对自行合成的几种含氯硼酸酯作为润滑油添加剂的摩擦学性能与不含氯硼酸酯及氯代十六烷的进行了对比试验研究，利用Ｘ射线光电子能谱对摩擦表面的组成及Ｂ１ｓ和Ｃｌ２ｐ的电子结合能进行了分析。环－块试验结果表明，含氯硼酸酯与不含氯硼酸酯的摩擦磨损性能相差不大；四球试验结果表明，含氯硼酸酯的最大无卡咬负荷比不含氯硼酸酯的高，而且含氯硼酸酯的减摩抗磨效果比氯代十六烷的好，承载能力也比氯代十六烷的高。Ｘ射线光电子能谱分析表明，硼在摩擦表面是以降解的硼酸酯的形式存在，而氯在摩擦表面则是以铁的氯化物和含氯硼酸酯的两种形式存在。     

油溶性有机钼添加剂的摩擦学性能及其摩擦化学作用机制

采用四球摩擦磨损试验机考察了2种油溶性有机钼添加剂2-乙基己基-二硫代磷酸氧钼(MoDDP)和硫化-二异丙基-二硫代磷酸钼(MoDTP)的摩擦学性能及其复配体系的抗磨减摩性能,采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和表面膜元素组成,探讨了有机钼添加剂的摩擦化学作用机制.结果表明,有机钼添加剂MoDDP和MoDTP均具有优异的摩擦学性能,其复配体系呈现协同抗磨减摩效应,这是由于有机钼添加剂在摩擦副表面形成由FeS、MoS2及MoO2组成的化学反应膜和由含磷化合物组成的沉积膜所致.     

镍掺杂白云母复合粉体的制备及其作为润滑脂添加剂的摩擦学性能

采用液相还原法制备了纳米镍掺杂白云母微粉(Muscovite,简记为Mu)的复合粉体Mu/Ni,表征了复合粉体的微观形貌、晶体结构和元素组成.利用环-块摩擦磨损试验机考察并比较了Mu/Ni和Mu作为锂基润滑脂添加剂的摩擦学性能,对磨损表面的粗糙度、二维和三维形貌以及元素组成进行了分析,探讨了Mu/Ni复合粉体的减摩抗磨机理.结果表明:复合粉体中纳米镍粒子均匀负载在白云母微粉表面,Mu/Ni和Mu作为添加剂均能有效提高锂基润滑脂的摩擦学性能,且Mu/Ni相比于Mu表现出更好的减摩抗磨性能,摩擦系数较锂基润滑脂降低了67.9%.Mu/Ni优良的摩擦学性能与白云母的层状结构及磨损表面生成的含有O、Fe、Si、Al和Ni等元素的润滑膜有关.     

混合/流体润滑状态下原位离子液体添加剂的摩擦学性能研究

本工作重点研究了混合/流体润滑状态下原位离子液体添加剂的摩擦学性能,选用聚乙二醇(PEG-400)作基础油,将双(三氟甲基磺酰)亚胺锂盐(Li TFSI)溶解在PEG中原位合成离子液体.利用微型牵引力试验机测量在室温、60和80℃以及不同滑滚比下摩擦系数随卷吸速度的变化,研究离子液体添加剂的有效性以及离子液体添加剂对PEG流变行为的影响.本研究中将为深入研究离子液体的润滑机理提供一种新的研究手段,对于指导设计新型离子液体润滑材料具有较为重要的意义.     

氟化石墨烯的制备及其作为润滑油添加剂的摩擦学性能研究

采用球磨的方法制备了少层氟化石墨烯薄片,利用原子力显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪对其微观形貌和组成结构进行了表征分析,使用SRV-Ⅳ高温摩擦磨损试验机考察了氟化石墨烯片作为润滑油添加剂的摩擦学性能.结果表明:氟化石墨烯可以明显提高润滑油的承载能力和抗磨损性能,当添加浓度为0.30 mg/ml时,润滑油的抗磨损性能最佳.     

共价有机骨架纳米材料的制备及摩擦学性能研究

利用三聚氯氰和2,5-二氨基-苯并-二噻唑为原料,通过简单的溶剂热法反应制备了一类新型的共价有机骨架纳米材料(简称TTC),该纳米材料具有二维的层状结构,在水和聚乙二醇400(PEG 400)混合润滑体系中呈现出良好的分散性. 摩擦学试验表明,添加质量分数为0.5% 时,TTC可显著降低钢-钢摩擦对偶上的摩擦系数和磨损体积. 摩擦学机制研究表明三嗪环和苯并噻唑环结构高的π电子云密度使TTC与金属铁原子/离子间产生强的相互作用,同时硫原子高的亲合力进一步协同形成稳定的摩擦膜,此外,TTC层间弱的范德华力降低了横向剪切强度,层内共价键保证了润滑膜的力学强度.      

边界润滑条件下离子渗氮与极压抗磨添加剂的协同作用

利用球－盘摩擦磨损试验机系统地研究了边界润滑条件下４５＃钢离子渗氮与极压抗磨添加剂硫化烯烃及磷酸三甲酚酯的协同作用，结果表明，离子渗氮与这两种添加剂不仅在提高承载能力方面都有明显的协同作用，而且在减小摩擦磨损方面也都有较好的协同作用，其中以与磷酸三甲酚酯的协同作用效果更好。此外，还利用Ｘ射线光电子能谱仪和俄歇电子能谱仪等表面分析手段分析研究了产生这种协同作用的机理。     

葫芦[7]脲作为水基润滑添加剂的摩擦学性能研究

合成了葫芦[7]脲化合物,用核磁共振、元素分析和红外光谱对其结构进行了表征,用同步热分析仪测定了其热稳定性,在SRV-IV摩擦磨损试验机上评价了其作为水及水/乙二醇润滑体系的添加剂在室温下对钢/钢摩擦副的润滑性能,用X射线光电子能谱仪(XPS)研究了其润滑机理.结果表明:葫芦[7]脲具有非常优异的热稳定性能、初始热分解温度在360℃以上;作为水基润滑体系的添加剂能有效地提高体系的减摩抗磨性能,使得体系的摩擦系数由0.30左右降低到0.20左右,磨损率降低50%;根据XPS分析结果,我们推测其优异的润滑性能主要归因于葫芦[7]脲通过羰基氧原子与摩擦副表面带正电荷的金属离子之间的静电作用吸附在磨损表面而形成的物理吸附膜.     

两种水溶性二元羧酸盐润滑油添加剂的摩擦学性能及润滑机理研究

以十二烯基丁二酸酐为原料合成了十二烯基丁二酸(DSA)和硫化十二烯基丁二酸(SDSA),并将其铵盐作为水溶性润滑添加剂,用四球摩擦磨损试验机评价了其抗磨减摩性能.采用扫描电子显微镜(SEM)分析了磨斑形貌,用X光吸收近边结构光谱(XANES)对SDSA的铵盐所形成的摩擦和热反应膜进行了表面分析,并初步探讨了其润滑机理.结果表明,在中等负荷下,2种羧酸化合物铵盐均具有良好的抗磨和减摩性能.XANES分析结果显示.SDSA的铵盐所形成的摩擦和热反应膜主要由吸附层和反应层组成.在吸附层中,硫主要以烷基二硫化物形式存在;在摩擦膜中,硫主要以硫酸盐、硫化物形式存在.     

润滑添加剂结构与性能的量子化学研究

用量子化学方法计算了 2种润滑添加剂和铁原子簇的分子轨道指数 ,运用轨道能量近似原则讨论了添加剂与铁原子簇的作用方式 ;以前线电子密度、超离域性指数和原子净电荷作为判据分析了 2种添加剂分子与铁原子簇间键合的强弱、反应性的大小等表征添加剂与金属作用强弱的参数 .研究表明 :3 - ( N,N-二丁基二硫代氨基甲酸基 )丙二酸与铁原子簇的相互作用强于 3 - ( N,N-二丁基二硫代氨基甲酸基 )丙酸与铁原子簇的相互作用 ;运用量子化学计算得到的预测结果与摩擦学试验结果具有良好的一致性