碳基微納米潤滑添加劑的制備及摩擦學性能研究
發(fā)布時間:2021-06-23 10:25
近年來,環(huán)境問題和生態(tài)平衡受到越來越多的關注。工業(yè)生產中迫切需要一種新型的綠色添加劑來滿足不同的潤滑介質和潤滑條件。隨著碳納米材料的快速發(fā)展,研究人員致力于開發(fā)一種新型的綠色潤滑添加劑。其中,碳微球由于其特殊的形狀可作為微軸承,對接觸界面進行物理分離,將滑動摩擦轉化為滾動摩擦,具有良好的潤滑和抗磨損效果;诖,本課題以水熱法和化學反應法等為基礎,制備了多尺度碳微球、滑石/碳微球復合粉體、載銀碳微球等作為潤滑添加劑,并對其進行表面改性,隨后分散在基礎油中,獲得復合潤滑劑。本課題除了對所制備粉體的物理化學性能進行表征,主要研究了粉體添加劑對基礎油摩擦學性能的影響。(1)以纖維素為原料,采用水熱法制備多尺度碳微球,其粒徑分布范圍為200-1100 nm,將其作為一種油基潤滑添加劑,顯著改善了鋼-鋼接觸面的摩擦磨損性能。結果表明,當碳微球濃度為0.5 wt.%時,摩擦磨損性能最佳。當施加載荷為50 N時,0.5 C-oil潤滑下的摩擦系數為0.10,與基礎油相比降低了28.6%。鋼盤的磨損率僅為2.63·10-77 mm3/(N·m),比基礎油降低...
【文章來源】:陜西科技大學陜西省
【文章頁數】:72 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
磨粒磨損示意圖[2]
陜西科技大學碩士學位論文面形成一層薄的保護膜,從而減少摩擦磨損[79]。另一方面,后兩種機制屬于納米粒子的表面增強效應。對于修補效果(圖 1-2c),納米顆?梢猿练e在摩擦表面形成物理摩擦膜,以彌補質量損失;在拋光效果方面(圖 1-2d),由于硬質納米顆粒的磨耗性,降低了摩擦表面的粗糙度,據報道磨損表面的粗糙度與納米顆粒的尺寸一致[76]。為了更好地理解,下面給出了納米顆粒存在的潛在潤滑機制的細節(jié)。
陜西科技大學碩士學位論文2.3 碳基微納米材料的制備方法本研究分別制備了多尺度碳微球,滑石/碳微球復合粉體和載銀碳微球三種碳基微納米材料作為潤滑油添加劑。圖 2-1 為本課題技術路線圖。(1)以纖維素為原料,通過簡單的水熱法直接制備得到多尺度碳微球。(2)以滑石和纖維素為原料,在酸性溶液中通過一步水熱法合成滑石/碳微球復合粉體。(3)以纖維素為原料,酸催化下通過簡單的水熱法制備碳微球,進一步,通過葡萄糖還原硝酸銀溶液,在碳微球表面沉積銀納米顆粒,得到載銀碳微球。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]第11講:納米材料、納米添加劑的發(fā)展及應用[J]. 黃文軒. 石油商技. 2017(02)
[2]納米碳球作為合成酯抗磨劑的摩擦學性能研究[J]. 管述哲,張樂濤,劉宣池,吾滿江·艾力,張亞剛,賈殿贈. 潤滑與密封. 2015(12)
[3]尺寸可控空心碳球的水熱合成[J]. 靳秀芝,韓濤,唐艷華. 稀有金屬材料與工程. 2011(S1)
[4]食品摻入礦物油檢測方法探討及注意事項[J]. 劉華. 中國衛(wèi)生檢驗雜志. 2002(01)
博士論文
[1]硅酸鹽礦物微粒潤滑油添加劑的摩擦學性能與磨損自修復機理[D]. 岳文.中國地質大學(北京) 2009
碩士論文
[1]微碳球作為潤滑添加劑的摩擦學性能的研究[D]. 古毓康.青島理工大學 2016
[2]交變接觸載荷下6061鋁合金微動疲勞特性[D]. 李建軍.天津大學 2016
[3]羥基硅酸鎂的人工合成及其摩擦學性能研究[D]. 曾明杰.北京交通大學 2015
本文編號:3244767
【文章來源】:陜西科技大學陜西省
【文章頁數】:72 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
磨粒磨損示意圖[2]
陜西科技大學碩士學位論文面形成一層薄的保護膜,從而減少摩擦磨損[79]。另一方面,后兩種機制屬于納米粒子的表面增強效應。對于修補效果(圖 1-2c),納米顆?梢猿练e在摩擦表面形成物理摩擦膜,以彌補質量損失;在拋光效果方面(圖 1-2d),由于硬質納米顆粒的磨耗性,降低了摩擦表面的粗糙度,據報道磨損表面的粗糙度與納米顆粒的尺寸一致[76]。為了更好地理解,下面給出了納米顆粒存在的潛在潤滑機制的細節(jié)。
陜西科技大學碩士學位論文2.3 碳基微納米材料的制備方法本研究分別制備了多尺度碳微球,滑石/碳微球復合粉體和載銀碳微球三種碳基微納米材料作為潤滑油添加劑。圖 2-1 為本課題技術路線圖。(1)以纖維素為原料,通過簡單的水熱法直接制備得到多尺度碳微球。(2)以滑石和纖維素為原料,在酸性溶液中通過一步水熱法合成滑石/碳微球復合粉體。(3)以纖維素為原料,酸催化下通過簡單的水熱法制備碳微球,進一步,通過葡萄糖還原硝酸銀溶液,在碳微球表面沉積銀納米顆粒,得到載銀碳微球。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]第11講:納米材料、納米添加劑的發(fā)展及應用[J]. 黃文軒. 石油商技. 2017(02)
[2]納米碳球作為合成酯抗磨劑的摩擦學性能研究[J]. 管述哲,張樂濤,劉宣池,吾滿江·艾力,張亞剛,賈殿贈. 潤滑與密封. 2015(12)
[3]尺寸可控空心碳球的水熱合成[J]. 靳秀芝,韓濤,唐艷華. 稀有金屬材料與工程. 2011(S1)
[4]食品摻入礦物油檢測方法探討及注意事項[J]. 劉華. 中國衛(wèi)生檢驗雜志. 2002(01)
博士論文
[1]硅酸鹽礦物微粒潤滑油添加劑的摩擦學性能與磨損自修復機理[D]. 岳文.中國地質大學(北京) 2009
碩士論文
[1]微碳球作為潤滑添加劑的摩擦學性能的研究[D]. 古毓康.青島理工大學 2016
[2]交變接觸載荷下6061鋁合金微動疲勞特性[D]. 李建軍.天津大學 2016
[3]羥基硅酸鎂的人工合成及其摩擦學性能研究[D]. 曾明杰.北京交通大學 2015
本文編號:3244767
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