發(fā)布時間：2017-04-08 07:09

  本文關(guān)鍵詞：質(zhì)子型離子液體的制備和復(fù)合設(shè)計及潤滑性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：離子液體作為一類新型綠色介質(zhì),近年來在電化學(xué)、有機合成與催化、分離提取等領(lǐng)域受到了廣泛關(guān)注。其不易燃易爆、蒸氣壓低、揮發(fā)性低、呈液態(tài)的溫區(qū)范圍寬、較高的熱穩(wěn)定性和極好的抗氧化性等特點與理想潤滑劑所期望的性能極為吻合,是一類極具發(fā)展前途的新型潤滑劑。論文圍繞高性能質(zhì)子型離子液體潤滑劑的分子設(shè)計與合成問題,開展了不同陰陽離子互配對質(zhì)子型離子液體潤滑性能的影響以及石墨烯與質(zhì)子型離子液體復(fù)合潤滑等方面研究。主要研究結(jié)果如下:(1)以二乙醇胺、乙醇胺、丁二酸和水楊酸為原料,采用一步酸堿中和反應(yīng)合成了四種不同陰陽離子互配的質(zhì)子型離子液體。該制備過程簡單,只需簡單的機械攪拌直至形成均一的液體即可。與普通離子液體相比,不需烷基化、離子交換、分離、純化等復(fù)雜的合成步驟。(2)考察了質(zhì)子型離子液體作為潤滑劑在不銹鋼、銅、鋁和鈦合金四種金屬基底的摩擦學(xué)性能,探討了不同陰陽離子互配對質(zhì)子型離子液體潤滑性能的影響。結(jié)果表明二乙醇胺-丁二酸和二乙醇胺-水楊酸離子液體在四種金屬基底的潤滑性能優(yōu)于乙醇胺-丁二酸和乙醇胺-水楊酸離子液體,這可能是由于二乙醇胺中的兩個羥基容易物理吸附在摩擦副表面,形成有效的邊界潤滑膜。質(zhì)子型離子液體潤滑條件下,四種金屬基底的磨損體積從小到大為:316不銹鋼銅鈦合金鋁。(3)研究了石墨烯與二乙醇胺-丁二酸、二乙醇胺-水楊酸離子液體復(fù)合潤滑下的摩擦磨損性能。結(jié)果表明添加石墨烯對質(zhì)子型離子液體潤滑劑在摩擦系數(shù)方面改善不明顯,但對其抗磨損性能有明顯的提高。復(fù)合潤滑劑中石墨烯在摩擦界面的自修復(fù)性是其具有高抗磨損性能的關(guān)鍵,石墨烯復(fù)合質(zhì)子型離子液體作為極端條件下的潤滑材料在航天航空領(lǐng)域顯示出巨大的應(yīng)用前景和價值。
【關(guān)鍵詞】：質(zhì)子型離子液體 石墨烯 潤滑劑 抗磨
【學(xué)位授予單位】：湖南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O645.1;TH117.22
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 離子液體簡介11-12
• 1.1.1 離子液體定義11
• 1.1.2 離子液體作潤滑劑的特點11-12
• 1.2 離子液體的合成方法12-13
• 1.2.1 直接合成法12
• 1.2.2 兩步合成法12
• 1.2.3 其它合成法12-13
• 1.3 離子液體的應(yīng)用13-14
• 1.4 離子液體的摩擦學(xué)研究現(xiàn)狀14-16
• 1.4.1 常見離子液體的摩擦學(xué)研究14-15
• 1.4.2 功能化離子液體的摩擦學(xué)研究15-16
• 1.4.3 離子液體中納米微粒的制備及其摩擦學(xué)研究16
• 1.5 本文研究思路16-17
• 1.5.1 論文選題依據(jù)16-17
• 1.5.2 基本研究思路17
• 1.6 選題意義及研究內(nèi)容17-19
• 1.6.1 選題意義17
• 1.6.2 研究內(nèi)容17-19
• 第二章 實驗原理、材料及方法19-27
• 2.1 四種質(zhì)子型離子液體的合成19-22
• 2.1.1 實驗原理19
• 2.1.2 實驗材料19-20
• 2.1.3 實驗方法20-22
• 2.2 石墨烯的制備22
• 2.3 離子液體與石墨烯的分散組裝22-23
• 2.4 摩擦磨損實驗23-24
• 2.4.1 摩擦磨損實驗設(shè)備介紹23
• 2.4.2 潤滑劑在不同金屬基底上的摩擦磨損試驗23-24
• 2.5 樣品性能測試、結(jié)構(gòu)表征及微觀形貌分析24-25
• 2.5.1 磨痕的二維、三維輪廓觀測24
• 2.5.2 磨損體積計算24-25
• 2.5.3 主要表征方法25
• 2.6 整體研究方案25-27
• 第三章 質(zhì)子型離子液體的制備及其潤滑性能研究27-45
• 3.1 引言27
• 3.2 四種離子液體制備27-28
• 3.3 離子液體熱穩(wěn)定性分析28-30
• 3.4 離子液體化學(xué)結(jié)構(gòu)分析30
• 3.5 離子液體在銅基底上的腐蝕實驗30-31
• 3.6 在金屬基底上的潤滑性能分析31-34
• 3.7 磨痕微觀組織分析34-41
• 3.7.1 磨痕截面二維形貌分析34-37
• 3.7.2 磨痕表面三維形貌分析37-39
• 3.7.3 磨痕表面SEM分析39-40
• 3.7.4 磨痕表面XPS分析40-41
• 3.8 磨損體積計算41-43
• 3.9 本章小結(jié)43-45
• 第四章 離子液體與石墨烯的組裝及其潤滑性能研究45-61
• 4.1 引言45
• 4.2 石墨烯制備及其檢測45-47
• 4.2.1 制備石墨烯溶液45-46
• 4.2.2 石墨烯TEM分析46-47
• 4.3 離子液體與石墨烯組裝制備47-48
• 4.4 離子液體/石墨烯復(fù)合潤滑劑熱穩(wěn)定性分析48-49
• 4.5 離子液體/石墨烯復(fù)合潤滑劑化學(xué)結(jié)構(gòu)分析49
• 4.6 離子液體/石墨烯復(fù)合潤滑劑在銅基底上的腐蝕實驗49-50
• 4.7 在金屬基底上的潤滑性能分析50-53
• 4.8 磨痕微觀組織分析53-59
• 4.8.1 磨痕截面二維形貌分析53-56
• 4.8.2 磨痕表面三維形貌分析56-57
• 4.8.3 磨痕表面SEM分析57-58
• 4.8.4 磨痕表面XPS分析58-59
• 4.9 磨損體積計算59-60
• 4.10 本章小結(jié)60-61
• 第五章 單一離子液體與復(fù)合潤滑劑的潤滑性能分析61-67
• 5.1 引言61
• 5.2 單一離子液體與組裝潤滑劑的對比分析61-65
• 5.2.1 摩擦系數(shù)對比分析61-62
• 5.2.2 磨痕對比分析62-65
• 5.2.3 磨痕表面XPS對比分析65
• 5.3 本章小結(jié)65-67
• 第六章 結(jié)論與展望67-69
• 6.1 結(jié)論67
• 6.2 展望67-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 致謝73-75
• 附錄：攻讀碩士期間發(fā)表的論文和參與的科研項目75

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：292329