固—液兩相軋制乳化液的制備及其潤(rùn)滑模型研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-25 20:29
為了提高軋機(jī)壽命以及軋件表面質(zhì)量,滿足環(huán)境保護(hù)的需求,納米添加劑的使用成為了改善軋制液潤(rùn)滑性能的一種重要手段。乳化液具有優(yōu)異的潤(rùn)滑及冷卻性能,而納米顆粒具有比表面積大、高擴(kuò)散性、硬度高等方面的特點(diǎn),在減摩方面體現(xiàn)了較好的特性。本學(xué)位論文以石墨烯納米顆粒作為潤(rùn)滑添加劑,實(shí)現(xiàn)了納米顆粒在乳化液中的穩(wěn)定分散,并在此基礎(chǔ)之上,考察了不同石墨烯添加量的乳化液在不同載荷下的摩擦學(xué)性能以及水含量對(duì)其潤(rùn)滑性能的影響。通過掃描電鏡及其能譜儀、3D激光掃描儀、拉曼等手段對(duì)磨損表面進(jìn)行表征,從而探討了石墨烯乳化液的潤(rùn)滑機(jī)理。同時(shí)建立了軋制過程混合潤(rùn)滑模型,為軋制工藝的優(yōu)化提供了理論參考。首先,本學(xué)位論文開展了對(duì)新型石墨烯乳化液的研制工作,并通過靜置實(shí)驗(yàn)對(duì)該乳化液的穩(wěn)定性進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,該石墨烯乳化液制備好后,三個(gè)月后依然穩(wěn)定無分層。通過四球摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)發(fā)現(xiàn),較低的石墨烯添加量(0 wt%-0.08wt%),未能改變?cè)撊榛旱淖畲鬅o卡咬負(fù)荷(PB值)。通過對(duì)該石墨烯乳化液的潤(rùn)濕性進(jìn)行研究,結(jié)果表明,隨著石墨烯添加量的增加,潤(rùn)濕角呈先下降后升高的趨勢(shì),且在石墨烯含量為0.06wt%...
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 軋制潤(rùn)滑技術(shù)發(fā)展
1.2 水基潤(rùn)滑劑的發(fā)展及研究現(xiàn)狀
1.2.1 水基潤(rùn)滑劑的發(fā)展
1.2.2 乳化液簡(jiǎn)介
1.3 乳化液潤(rùn)滑機(jī)理
1.3.1 Plate-out理論
1.3.2 Dynamic concentration理論
1.3.3 軋制變形區(qū)潤(rùn)滑
1.4 納米潤(rùn)滑技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.5 研究目的和意義
1.6 研究?jī)?nèi)容和目標(biāo)
第二章 石墨烯乳化液的制備
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.3 研究方案和技術(shù)路線
2.4 石墨烯乳化液的制備
2.4.1 制備工藝
2.4.2 穩(wěn)定性分析
2.4.3 潤(rùn)濕性分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 石墨烯乳化液的摩擦性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料和設(shè)備
3.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 摩擦磨損實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.3.2 摩擦表面形貌分析
3.3.3 摩擦表面元素分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 軋制變形區(qū)石墨烯乳液潤(rùn)滑模型研究
4.1 引言
4.2 軋制變形區(qū)潤(rùn)滑狀態(tài)的判斷
4.3 混合潤(rùn)滑理論模型的建立
4.3.1 微凸體幾何模型
4.3.2 真實(shí)接觸面積
4.3.3 納米顆粒擴(kuò)展雷諾方程
4.4 混合潤(rùn)滑模型計(jì)算結(jié)果與分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]石墨烯油潤(rùn)滑添加劑的減摩抗磨性能[J]. 喬玉林,崔慶生,臧艷,張慶. 裝甲兵工程學(xué)院學(xué)報(bào). 2014(06)
[2]石墨烯在水中的分散穩(wěn)定性及其減摩性能研究[J]. 崔慶生,喬玉林,趙海朝,臧艷. 潤(rùn)滑與密封. 2014(05)
[3]納米TiO2對(duì)銅板帶軋制乳化液摩擦學(xué)性能的影響[J]. 蔡文通,孫建林. 石油煉制與化工. 2012(05)
[4]鋼鐵軋制潤(rùn)滑技術(shù)發(fā)展與展望[J]. 孫建林. 潤(rùn)滑油. 2010(04)
[5]板帶鋼冷軋乳化液穩(wěn)定性與潤(rùn)滑性研究[J]. 王士庭,孫建林,趙永濤,王一助. 石油煉制與化工. 2010(04)
[6]軋制潤(rùn)滑對(duì)帶鋼表面質(zhì)量及組織影響研究[J]. 任培東. 甘肅冶金. 2009(05)
[7]鋼冷軋乳化液穩(wěn)定性及對(duì)冷軋潤(rùn)滑的影響[J]. 孫建林,張軍,蔡文通,張朝磊,陳靜青. 北京科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(S2)
[8]國(guó)內(nèi)外金屬加工潤(rùn)滑劑技術(shù)水平及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 楊春華,王洪斌,陳志. 潤(rùn)滑油. 2007(06)
[9]納米粒子作為潤(rùn)滑添加劑的性能研究[J]. 李磊,顧卓明,顧彩香,袁旦. 當(dāng)代化工. 2007(03)
[10]納米材料作為潤(rùn)滑添加劑的研究回顧及目前的發(fā)展動(dòng)向與展望[J]. 賈華東,柳剛,范榮煥. 潤(rùn)滑與密封. 2006(03)
博士論文
[1]軋制工藝乳化液的行為及作用機(jī)理的基礎(chǔ)研究[D]. 吳建清.重慶大學(xué) 2016
[2]片狀無機(jī)納米粒子在油/水界面的吸附及其穩(wěn)定的Pickering乳液[D]. 楊飛.山東大學(xué) 2007
碩士論文
[1]碳基納米顆粒在潤(rùn)滑油中的分散及其摩擦學(xué)性能研究[D]. 吳凱.合肥工業(yè)大學(xué) 2018
[2]環(huán)境友好型水基潤(rùn)滑劑的摩擦學(xué)性能研究[D]. 屠婷婷.青島理工大學(xué) 2014
[3]石墨烯的制備及其摩擦學(xué)性能研究[D]. 張永康.南京理工大學(xué) 2013
本文編號(hào):3458108
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 軋制潤(rùn)滑技術(shù)發(fā)展
1.2 水基潤(rùn)滑劑的發(fā)展及研究現(xiàn)狀
1.2.1 水基潤(rùn)滑劑的發(fā)展
1.2.2 乳化液簡(jiǎn)介
1.3 乳化液潤(rùn)滑機(jī)理
1.3.1 Plate-out理論
1.3.2 Dynamic concentration理論
1.3.3 軋制變形區(qū)潤(rùn)滑
1.4 納米潤(rùn)滑技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.5 研究目的和意義
1.6 研究?jī)?nèi)容和目標(biāo)
第二章 石墨烯乳化液的制備
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.3 研究方案和技術(shù)路線
2.4 石墨烯乳化液的制備
2.4.1 制備工藝
2.4.2 穩(wěn)定性分析
2.4.3 潤(rùn)濕性分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 石墨烯乳化液的摩擦性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料和設(shè)備
3.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 摩擦磨損實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.3.2 摩擦表面形貌分析
3.3.3 摩擦表面元素分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 軋制變形區(qū)石墨烯乳液潤(rùn)滑模型研究
4.1 引言
4.2 軋制變形區(qū)潤(rùn)滑狀態(tài)的判斷
4.3 混合潤(rùn)滑理論模型的建立
4.3.1 微凸體幾何模型
4.3.2 真實(shí)接觸面積
4.3.3 納米顆粒擴(kuò)展雷諾方程
4.4 混合潤(rùn)滑模型計(jì)算結(jié)果與分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]石墨烯油潤(rùn)滑添加劑的減摩抗磨性能[J]. 喬玉林,崔慶生,臧艷,張慶. 裝甲兵工程學(xué)院學(xué)報(bào). 2014(06)
[2]石墨烯在水中的分散穩(wěn)定性及其減摩性能研究[J]. 崔慶生,喬玉林,趙海朝,臧艷. 潤(rùn)滑與密封. 2014(05)
[3]納米TiO2對(duì)銅板帶軋制乳化液摩擦學(xué)性能的影響[J]. 蔡文通,孫建林. 石油煉制與化工. 2012(05)
[4]鋼鐵軋制潤(rùn)滑技術(shù)發(fā)展與展望[J]. 孫建林. 潤(rùn)滑油. 2010(04)
[5]板帶鋼冷軋乳化液穩(wěn)定性與潤(rùn)滑性研究[J]. 王士庭,孫建林,趙永濤,王一助. 石油煉制與化工. 2010(04)
[6]軋制潤(rùn)滑對(duì)帶鋼表面質(zhì)量及組織影響研究[J]. 任培東. 甘肅冶金. 2009(05)
[7]鋼冷軋乳化液穩(wěn)定性及對(duì)冷軋潤(rùn)滑的影響[J]. 孫建林,張軍,蔡文通,張朝磊,陳靜青. 北京科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(S2)
[8]國(guó)內(nèi)外金屬加工潤(rùn)滑劑技術(shù)水平及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 楊春華,王洪斌,陳志. 潤(rùn)滑油. 2007(06)
[9]納米粒子作為潤(rùn)滑添加劑的性能研究[J]. 李磊,顧卓明,顧彩香,袁旦. 當(dāng)代化工. 2007(03)
[10]納米材料作為潤(rùn)滑添加劑的研究回顧及目前的發(fā)展動(dòng)向與展望[J]. 賈華東,柳剛,范榮煥. 潤(rùn)滑與密封. 2006(03)
博士論文
[1]軋制工藝乳化液的行為及作用機(jī)理的基礎(chǔ)研究[D]. 吳建清.重慶大學(xué) 2016
[2]片狀無機(jī)納米粒子在油/水界面的吸附及其穩(wěn)定的Pickering乳液[D]. 楊飛.山東大學(xué) 2007
碩士論文
[1]碳基納米顆粒在潤(rùn)滑油中的分散及其摩擦學(xué)性能研究[D]. 吳凱.合肥工業(yè)大學(xué) 2018
[2]環(huán)境友好型水基潤(rùn)滑劑的摩擦學(xué)性能研究[D]. 屠婷婷.青島理工大學(xué) 2014
[3]石墨烯的制備及其摩擦學(xué)性能研究[D]. 張永康.南京理工大學(xué) 2013
本文編號(hào):3458108
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