本文關(guān)鍵詞：離子液體添加劑對流體動壓潤滑性能影響研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：自2001年離子液體首次在摩擦學(xué)領(lǐng)域得到應(yīng)用以來,對其作為新型潤滑劑的研究至今方興未艾。大量研究結(jié)果表明,離子液體潤滑劑具有優(yōu)異的摩擦學(xué)性能。但是,目前諸多研究主要通過測量摩擦力和磨斑表面分析來表征離子液體的摩擦和磨損性能,對離子液體的動壓潤滑性能的研究鮮有報道。潤滑薄膜的厚度是衡量流體動壓潤滑性能的一個重要指標(biāo),因此,本文主要圍繞離子液體作為添加劑對流體動壓潤滑性能的影響,利用多光束干涉原理直接測量潤滑薄膜厚度的方法,開展了相關(guān)的試驗和研究。具體研究內(nèi)容和結(jié)果如下:(1)以極性潤滑油PEG(聚乙二醇400)作為基礎(chǔ)油,采用原位合成方法制備了幾種離子液體作為添加劑,在研究組自制的面接觸潤滑油膜厚度測量裝置上,利用多光束干涉原理對不同卷吸速度下的潤滑薄膜厚度進行直接測量,將邊界潤滑引入到流體潤滑,研究了離子液體添加劑對流體動壓潤滑性能的影響。實驗結(jié)果表明:在流體動壓潤滑條件下離子液體作為極性潤滑油添加劑具有優(yōu)異的潤滑性能,這可能歸因于離子液體在潤滑接觸區(qū)的運動表面產(chǎn)生了界面效應(yīng),并且通過對試驗后的滑塊表面進行XPS分析證實了幾乎無化學(xué)反應(yīng)發(fā)生。同時,離子液體濃度和陰、陽離子的類型對其潤滑薄膜厚度均有一定的影響。(2)以非極性潤滑油PAO(PAO4和PAO8)作為基礎(chǔ)油,選用與非極性潤滑油相容性較好的季膦鹽離子液體(季膦鹽磷酸酯離子液體和季膦鹽油酸離子液體)作為添加劑,首先在多功能摩擦磨損試驗機上進行摩擦系數(shù)的測量,再利用研究組自行研發(fā)的點接觸潤滑油膜厚度測量裝置,對不同卷吸速度下的潤滑薄膜厚度進行直接測量,評價了離子液體添加劑在流體動壓潤滑下的潤滑性能。結(jié)果顯示,在流體動壓潤滑條件下離子液體作為非極性潤滑油添加劑具有優(yōu)異的潤滑性能,這是由于在摩擦過程中陰、陽離子與PAO分子相互作用在摩擦副表面產(chǎn)生界面效應(yīng);離子液體濃度和陰離子鏈長對其潤滑薄膜厚度均有一定的影響。最后通過對摩擦磨損試驗的下試樣磨損表面進行形貌分析,表明離子液體添加劑確實減小了摩擦磨損。(3)在潤滑脂(12羥基硬脂酸鋰基脂)中按一定的比例添加金屬鹽LiTFSI和季膦鹽油酸離子液體,利用多功能摩擦磨損試驗機和點接觸潤滑油膜厚度測量裝置,對摩擦系數(shù)和油膜厚度進行測量,研究了離子液體添加劑對流體動壓潤滑性能的影響。結(jié)果表明:在流體動壓潤滑條件下離子液體作為潤滑脂添加劑不僅具有優(yōu)異的潤滑性能,還具有良好的減摩抗磨能力,這可能歸結(jié)于潤滑脂具有較好的相容性和季膦鹽離子液體本身的長鏈結(jié)構(gòu)、較大的極性在摩擦過程中容易在摩擦副的表面產(chǎn)生界面效應(yīng);離子液體濃度對其潤滑薄膜厚度也有一定的影響;并且季膦鹽離子液體可以大大提高基礎(chǔ)脂的承載能力。通過對摩擦磨損試驗的下試樣磨損表面進行形貌分析,證實了離子液體添加劑的減摩抗磨能力。
【關(guān)鍵詞】：離子液體 薄膜厚度 流體動壓潤滑 有序吸附層 邊界潤滑膜
【學(xué)位授予單位】：青島理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH117.2
【目錄】：

• 摘要9-11
• Abstract11-13
• 物理量名稱及符號表13-15
• 第1章 緒論15-27
• 1.1 引言15-17
• 1.2 離子液體的概述17-20
• 1.2.1 離子液體的定義17-18
• 1.2.2 離子液體的種類18-19
• 1.2.3 離子液體的性質(zhì)19-20
• 1.3 離子液體潤滑劑發(fā)展歷史及研究現(xiàn)狀20-23
• 1.4 離子液體潤滑劑的潤滑機理23-25
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容25-27
• 第2章 實驗設(shè)備及實驗技術(shù)27-39
• 2.1 微型滑塊面接觸潤滑膜厚測量系統(tǒng)27-31
• 2.1.1 測量系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)27-29
• 2.1.2 伺服控制系統(tǒng)29
• 2.1.3 傾角調(diào)節(jié)裝置及技術(shù)29-30
• 2.1.6 油膜厚度測量技術(shù)30-31
• 2.2 點接觸潤滑光干涉彈流油膜厚度測量系統(tǒng)31-36
• 2.2.1 測量系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)31-32
• 2.2.2 運動控制系統(tǒng)32-33
• 2.2.3 圖像采集及處理系統(tǒng)33-36
• 2.2.4 油膜厚度測量技術(shù)36
• 2.3 多功能摩擦磨損試驗機36-37
• 2.4 掃描電子顯微鏡37-38
• 2.5 接觸角測量儀38
• 2.6 本章小結(jié)38-39
• 第3章 離子液體的制備39-45
• 3.1 引言39
• 3.2 離子液體合成方法39-41
• 3.2.1 一步合成法39-40
• 3.2.2 兩步合成法40
• 3.2.3 其他合成方法40-41
• 3.3 離子液體的原位合成法41-44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 第4章 離子液體作為極性潤滑油添加劑對流體動壓潤滑的影響45-57
• 4.1 引言45
• 4.2 試驗部分45-48
• 4.2.1 主要試劑45-46
• 4.2.2 物理化學(xué)性能及表征46-47
• 4.2.3 油膜厚度測量試驗47-48
• 4.3 結(jié)果討論48-54
• 4.3.1 離子液體添加劑對油膜厚度的影響48-49
• 4.3.2 離子液體濃度對油膜厚度的影響49-50
• 4.3.3 陰、陽離子類型對油膜厚度的影響50-51
• 4.3.4 表面潤濕性對油膜厚度的影響51-54
• 4.4 磨損表面分析54-55
• 4.5 本章小結(jié)55-57
• 第5章 離子液體作為非極性潤滑油添加劑對流體動壓潤滑的影響57-67
• 5.1 引言57
• 5.2 試驗部分57-60
• 5.2.1 主要試劑57-58
• 5.2.2 物理化學(xué)性能及表征58-59
• 5.2.3 摩擦磨損試驗59
• 5.2.4 油膜厚度測量試驗59-60
• 5.3 結(jié)果討論60-66
• 5.3.1 離子液體濃度對摩擦系數(shù)的影響60-61
• 5.3.2 離子液體濃度對油膜厚度的影響61-63
• 5.3.3 不同載荷對油膜厚度的影響63-64
• 5.3.4 陰離子鏈長對油膜厚度的影響64-65
• 5.3.5 磨損表面形貌分析65-66
• 5.4 本章小結(jié)66-67
• 第6章 離子液體作為潤滑脂添加劑對流體動壓潤滑的影響67-75
• 6.1 引言67
• 6.2 實驗部分67-69
• 6.2.1 主要試劑67-68
• 6.2.2 摩擦磨損試驗68-69
• 6.2.3 油膜厚度測量試驗69
• 6.3 結(jié)果討論69-74
• 6.3.1 離子液體濃度對摩擦系數(shù)的影響69-70
• 6.3.2 離子液體濃度對油膜厚度的影響70-71
• 6.3.3 不同載荷對油膜厚度的影響71-72
• 6.3.4 磨損表面形貌分析72-74
• 6.4 本章小結(jié)74-75
• 結(jié)論75-77
• 參考文獻77-83
• 攻讀碩士學(xué)位期間完成的學(xué)術(shù)論文83-85
• 致謝85

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  本文關(guān)鍵詞：離子液體添加劑對流體動壓潤滑性能影響研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：281269