Al 2 O 3 /TiO 2 納米復合粉體的摩擦學性能研究
發(fā)布時間：2020-12-18 03:08
將油酸和硅烷偶聯(lián)劑（KH-560）修飾的Al2O3/TiO2納米復合粉體添加到基礎油中,用可見分光光度計表征納米粒子在潤滑油中的分散穩(wěn)定性,在自主設計的摩擦磨損試驗機上考察Al2O3/TiO2納米復合粉體作為潤滑油添加劑的抗磨減摩性能,用3D表面輪廓儀、掃描電鏡和電子能譜分析試樣表面形貌與成分變化及納米粒子的作用機理。結果表明:在0.25%Al2O3/TiO2納米復合粉體（Al2O3∶TiO2=1∶1）潤滑油中添加2%KH-560時,具有最好的分散穩(wěn)定性;在潤滑油中添加0.25%Al2O3/TiO2納米復合粉體（Al2O3∶TiO2=1∶1）時抗磨減摩效果最佳,在載荷500N、轉速1100r/mi...
【文章來源】：化工新型材料. 2017年09期 北大核心
【文章頁數(shù)】：3 頁
【部分圖文】：
圖２樣品的平均摩擦系數(shù)（ａ）及磨損量（ｂ）隨其含量及配比的變化曲線圖
荷５００Ｎ、轉速１１００ｒ／ｍｉｎ時摩擦系數(shù)達到最大，為０．１３６１。摩擦系數(shù)隨轉速的增大表現(xiàn)出先減孝后增大、再減小的趨勢。在低轉速和低載荷范圍內(nèi)，添加納米粉體后摩擦系數(shù)減小約３％～５％，效果不明顯；在高轉速和高載荷范圍內(nèi)，隨著轉速和載荷的增大，納米粒子在摩擦表面瞬時高溫和應力作用發(fā)生復雜的物理和化學作用，生成表面自潤滑膜。在載荷５００Ｎ、轉速１１００ｒ／ｍｉｎ時摩擦系數(shù)達到最小，為０．１００１，相比基礎油時降低了２５．４％，起到了良好的減摩作用。圖３平均摩擦系數(shù)（ａ）及磨損量（ｂ）隨轉速及載荷的變化曲線圖·１２８·
０、５００、７００、９００和１１００ｒ／ｍｉｎ和室溫條件下，通過試驗機考察基礎油和０．２５％Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＯ２潤滑油的潤滑性能，記錄摩擦系數(shù)和磨損量。（３）摩擦表面分析：將基礎油和０．２５％Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＯ２潤滑油在載荷３００Ｎ、轉速５００ｒ／ｍｉｎ和室溫條件下，實驗后的試件用３Ｄ表面輪廓儀、ＳＥＭ和ＥＤＳ對表面形貌和成分進行表征，分析納米粉體在潤滑油中作用機理。２結果與討論２．１樣品的分散穩(wěn)定性分析圖１為樣品吸光度隨時間的變化曲線。由圖可知，吸光度大，表明相同體積潤滑油中的納米顆粒越多，納米顆粒的團聚效應越弱，分散穩(wěn)定性更好。油樣靜置７２ｈ后均無明顯沉淀物，吸光度穩(wěn)定，其中添加２％ＫＨ－５６０后吸光度最大，納米顆粒分散穩(wěn)定性最好。ＫＨ－５６０經(jīng)水解、縮合后與顆粒表面羥基生成共價鍵，形成多層吸附結構，同時另一端具有良好親油性，形成有機基體－硅烷偶聯(lián)劑－無機顆粒的結合層，使納米顆粒在潤滑油中具有良好分散穩(wěn)定性。圖１樣品吸光度隨時間的變化曲線圖２．２納米粉體在潤滑油中的含量及配比對摩擦學性能的影響樣品的平均摩擦系數(shù)及磨損量隨其含量及配比的變化曲線如圖２所示。由圖可知，當添加０．２５％粉體（Ａｌ２Ｏ３∶ＴｉＯ２＝２∶１）和０．２５％粉體（Ａｌ２Ｏ３∶ＴｉＯ２＝１∶１）時，平均摩擦系數(shù)較小，分別為０．０９８７和０．１０１２，但Ａｌ２Ｏ３∶ＴｉＯ２＝２∶１時樣品的磨損量最大。當添加０．２５％粉體（Ａｌ２Ｏ３∶ＴｉＯ２＝１∶１）
【參考文獻】：
期刊論文
[1]鈦基納米潤滑添加劑的減摩抗磨及自修復特性對比[J]. 阮亭綱,周桂源,謝先東,劉啟躍. 中國表面工程. 2015(04)
[2]白云母/CeO2復合粉體的制備及其摩擦學性能研究[J]. 王莉,朱達川,陳國需. 表面技術. 2015(05)
[3]復合納米氧化物作為潤滑油添加劑的抗磨減摩特性研究[J]. 梁超,陳文剛,歐洋. 功能材料. 2014(13)
[4]蒙脫土/Cu復合納米的制備及其摩擦學性能研究[J]. 聶華偉,周元康,楊綠,朱文祥. 潤滑與密封. 2014(01)
[5]納米Al2O3顆粒增強新型銅基自潤滑復合材料[J]. 陳歲元,劉義杰,劉常升,孫桂芳. 復合材料學報. 2009(06)
[6]PMMA/納米SiO2納米復合材料的制備和界面研究[J]. 吳琳琳,劉文濤,何素芹,朱誠身. 化工新型材料. 2008(05)
[7]油溶性納米TiO2提高GL-5車輛齒輪油承載能力的研究[J]. 張立,李久盛,伏喜勝,張龍華. 潤滑與密封. 2007(05)
[8]豆油脂肪酸修飾二氧化鈦納米微粒的摩擦學性能研究[J]. 聶芊,陳平. 潤滑與密封. 2006(11)
[9]潤滑油中加入納米氧化鋁對缸套-活塞環(huán)摩擦副摩擦磨損特性的影響[J]. 韓德寶,關德林,宋希庚. 機械工程材料. 2006(03)
[10]表面修飾納米TiO2的表征及改善潤滑油摩擦性能[J]. 孫昂,嚴立,朱新河,徐久軍,史雅琴,高玉周. 大連海事大學學報. 2003(03)
本文編號：2923232
【文章來源】：化工新型材料. 2017年09期 北大核心
【文章頁數(shù)】：3 頁
【部分圖文】：
圖２樣品的平均摩擦系數(shù)（ａ）及磨損量（ｂ）隨其含量及配比的變化曲線圖
荷５００Ｎ、轉速１１００ｒ／ｍｉｎ時摩擦系數(shù)達到最大，為０．１３６１。摩擦系數(shù)隨轉速的增大表現(xiàn)出先減孝后增大、再減小的趨勢。在低轉速和低載荷范圍內(nèi)，添加納米粉體后摩擦系數(shù)減小約３％～５％，效果不明顯；在高轉速和高載荷范圍內(nèi)，隨著轉速和載荷的增大，納米粒子在摩擦表面瞬時高溫和應力作用發(fā)生復雜的物理和化學作用，生成表面自潤滑膜。在載荷５００Ｎ、轉速１１００ｒ／ｍｉｎ時摩擦系數(shù)達到最小，為０．１００１，相比基礎油時降低了２５．４％，起到了良好的減摩作用。圖３平均摩擦系數(shù)（ａ）及磨損量（ｂ）隨轉速及載荷的變化曲線圖·１２８·
０、５００、７００、９００和１１００ｒ／ｍｉｎ和室溫條件下，通過試驗機考察基礎油和０．２５％Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＯ２潤滑油的潤滑性能，記錄摩擦系數(shù)和磨損量。（３）摩擦表面分析：將基礎油和０．２５％Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＯ２潤滑油在載荷３００Ｎ、轉速５００ｒ／ｍｉｎ和室溫條件下，實驗后的試件用３Ｄ表面輪廓儀、ＳＥＭ和ＥＤＳ對表面形貌和成分進行表征，分析納米粉體在潤滑油中作用機理。２結果與討論２．１樣品的分散穩(wěn)定性分析圖１為樣品吸光度隨時間的變化曲線。由圖可知，吸光度大，表明相同體積潤滑油中的納米顆粒越多，納米顆粒的團聚效應越弱，分散穩(wěn)定性更好。油樣靜置７２ｈ后均無明顯沉淀物，吸光度穩(wěn)定，其中添加２％ＫＨ－５６０后吸光度最大，納米顆粒分散穩(wěn)定性最好。ＫＨ－５６０經(jīng)水解、縮合后與顆粒表面羥基生成共價鍵，形成多層吸附結構，同時另一端具有良好親油性，形成有機基體－硅烷偶聯(lián)劑－無機顆粒的結合層，使納米顆粒在潤滑油中具有良好分散穩(wěn)定性。圖１樣品吸光度隨時間的變化曲線圖２．２納米粉體在潤滑油中的含量及配比對摩擦學性能的影響樣品的平均摩擦系數(shù)及磨損量隨其含量及配比的變化曲線如圖２所示。由圖可知，當添加０．２５％粉體（Ａｌ２Ｏ３∶ＴｉＯ２＝２∶１）和０．２５％粉體（Ａｌ２Ｏ３∶ＴｉＯ２＝１∶１）時，平均摩擦系數(shù)較小，分別為０．０９８７和０．１０１２，但Ａｌ２Ｏ３∶ＴｉＯ２＝２∶１時樣品的磨損量最大。當添加０．２５％粉體（Ａｌ２Ｏ３∶ＴｉＯ２＝１∶１）
【參考文獻】：
期刊論文
[1]鈦基納米潤滑添加劑的減摩抗磨及自修復特性對比[J]. 阮亭綱,周桂源,謝先東,劉啟躍. 中國表面工程. 2015(04)
[2]白云母/CeO2復合粉體的制備及其摩擦學性能研究[J]. 王莉,朱達川,陳國需. 表面技術. 2015(05)
[3]復合納米氧化物作為潤滑油添加劑的抗磨減摩特性研究[J]. 梁超,陳文剛,歐洋. 功能材料. 2014(13)
[4]蒙脫土/Cu復合納米的制備及其摩擦學性能研究[J]. 聶華偉,周元康,楊綠,朱文祥. 潤滑與密封. 2014(01)
[5]納米Al2O3顆粒增強新型銅基自潤滑復合材料[J]. 陳歲元,劉義杰,劉常升,孫桂芳. 復合材料學報. 2009(06)
[6]PMMA/納米SiO2納米復合材料的制備和界面研究[J]. 吳琳琳,劉文濤,何素芹,朱誠身. 化工新型材料. 2008(05)
[7]油溶性納米TiO2提高GL-5車輛齒輪油承載能力的研究[J]. 張立,李久盛,伏喜勝,張龍華. 潤滑與密封. 2007(05)
[8]豆油脂肪酸修飾二氧化鈦納米微粒的摩擦學性能研究[J]. 聶芊,陳平. 潤滑與密封. 2006(11)
[9]潤滑油中加入納米氧化鋁對缸套-活塞環(huán)摩擦副摩擦磨損特性的影響[J]. 韓德寶,關德林,宋希庚. 機械工程材料. 2006(03)
[10]表面修飾納米TiO2的表征及改善潤滑油摩擦性能[J]. 孫昂,嚴立,朱新河,徐久軍,史雅琴,高玉周. 大連海事大學學報. 2003(03)
本文編號：2923232
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