【摘要】： 聚四氟乙烯因其自身的結構特性具有良好的潤滑性能,長期應用在固體潤滑領域,是主要的固體潤滑材料之一。將聚四氟乙烯微粉做為添加劑加入到潤滑油中也可顯著改善油品的抗磨減摩性能,從而提高機械設備的使用壽命,降低能耗。 本文針對俄羅斯研發(fā)的新型聚四氟乙烯潤滑油、聚四氟乙烯潤滑膏和聚四氟乙烯潤滑脂展開跟蹤研究。研究了三種潤滑劑的摩擦學特性,包括減摩性能、抗磨性能、摩擦因數隨各種參數變化的關系以及在各種摩擦副下的摩擦性能,并利用傅立葉紅外光譜儀(FT-IR)分析了三種潤滑劑實驗前后的官能團組成,利用掃描電子顯微鏡(SEM)和X射線電子能譜儀(EDS)對三種潤滑劑的摩擦膜進行形貌分析和組成元素分析。 實驗表明:該聚四氟乙烯系列潤滑劑在高載荷下具有更好的減摩效果,其中聚四氟乙烯潤滑油的減摩效果最好;在不同載荷時測得的平均磨斑直徑結果顯示,三種潤滑劑在從載荷為196N增加到392N時磨斑直徑增加較大,之后磨斑直徑隨載荷增加趨勢降低,其中聚四氟乙烯潤滑脂的平均磨斑直徑最小,抗磨效果最好;三種潤滑劑在不同轉速下的實驗結果表明潤滑油和潤滑脂摩擦因數隨著轉速的增加而降低,潤滑膏摩擦因數先隨著轉速的增加而降低,而后隨著轉速的增加而升高;三種潤滑劑在不同溫度下的實驗結果顯示,在20℃～80℃之間摩擦因數穩(wěn)定,溫度高于80℃時,摩擦因數增加10%左右;聚四氟乙烯潤滑油和聚四氟乙烯潤滑膏在三種摩擦副下減摩效果明顯且穩(wěn)定,聚四氟乙烯潤滑脂在球盤摩擦副和銷盤摩擦副下不易形成穩(wěn)定的潤滑油膜。 通過研究三種潤滑劑實驗前后的傅立葉紅外光譜,表明聚四氟乙烯潤滑油存在的官能團結構有:芳香- CH_3或者是R - O - CH_3、環(huán)烷、- CH_3、CH 2、CH 3 - (C O)、或者是聚四氟乙烯潤滑膏中有:芳香- CH_3或者是R - O - CH_3中的- CH_3、- CH_2、苯環(huán)中的C = C、C = N、- CH_2-、C - C、S - C、S = O、C - O - C、含四個碳以上的直鏈烷基中的CH 2和C≡N;聚四氟乙烯潤滑油脂中有:芳香- CH_3或者是R - O - CH_3中的- CH_3、- CH_3和- CH_2、C = C、C = N、β- CH_3、C - C、C - N、。 通過掃描電子顯微鏡和X射線電子能譜分析儀對三種聚四氟乙烯潤滑劑摩擦膜進行分析比較,認為聚四氟乙烯潤滑劑的抗磨減摩機理是:在較低的載荷下,潤滑劑分子直接吸附在摩擦表面,形成物理吸附膜,起到抗磨減摩的作用;當載荷增加到一定的數值時,潤滑劑中的添加劑分子會和摩擦副接觸表面發(fā)生化學反應,形成化學遷移吸附膜,這種化學膜的抗磨減摩效果比在低載荷下的直接吸附膜抗磨減摩效果更好。
【圖文】：

第二章 試驗儀器及方法器主要分為五部分：減摩性能研究、抗磨損性能能隨溫度變化研究和在各種摩擦副下的摩擦性磨損試驗機上進行，儀器如圖 2-1 所示，MMW速系統(tǒng)和溫度調節(jié)裝置，可在不同的接觸壓力合運動的摩擦形式來評定潤滑油、塑料、橡膠摩擦磨損測試，主要技術參數如表 2.1。

摩擦磨損研究實驗方法摩性能實驗方法實驗參照 SH/T0762-2005，實驗方案為：先在載荷為 39in 條件下轉動 60min 進行磨合，，然后在載荷為 98N、溫件下開始實驗，每 10min 增加 98N，溫度和轉速保持不驗數據每 10s 采集一個點，在每個載荷下的實驗點數據的平均摩擦因數。研究實驗步驟如下：酮、正庚烷等清洗液清洗鋼球及上下夾具、油杯；杯中安裝三個潔凈的實驗鋼球，用夾具加緊，注入磨合（c）銷盤摩擦副 （c）止推圈摩擦副圖 2-2 摩擦副結構圖Fig.2-2 Structure of the friction pair
【學位授予單位】：江南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：TH117.22

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本文編號：2693323