【摘要】：羥基硅酸鎂(Mg3[Si2O5](OH)4)型礦石粉體作為潤(rùn)滑油添加劑可有效改善基礎(chǔ)油潤(rùn)滑性能,降低摩擦磨損,并延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。目前,一般采用天然羥基硅酸鎂礦石粉體進(jìn)行研究工作,但由于其礦石粉體本身存在雜質(zhì)較多、提純和粉碎困難等固有缺陷,對(duì)研究工作產(chǎn)生不利影響。本文通過(guò)人工合成羥基硅酸鎂粉體,并對(duì)相關(guān)合成產(chǎn)物進(jìn)行了摩擦學(xué)性能研究,此外還對(duì)一種具有羥基硅酸鎂相似結(jié)構(gòu)的硅酸鎂鹽進(jìn)行摩擦學(xué)性能研究。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和討論可得出以下結(jié)論： (1)本文設(shè)計(jì)了多種合成條件進(jìn)行人工合成,通過(guò)對(duì)合成產(chǎn)物的對(duì)比分析,結(jié)果表明在PH值=13,溫度為220℃,反應(yīng)時(shí)長(zhǎng)為60小時(shí)的條件下合成的羥基硅酸鎂產(chǎn)物其結(jié)構(gòu)純凈、發(fā)育程度較高,并且此種合成產(chǎn)物作為潤(rùn)滑油添加劑具有較好的抗磨減摩性能。進(jìn)一步通過(guò)人工合成手段可得到摻雜Fe3+離子的羥基硅酸鎂產(chǎn)物,結(jié)果表明當(dāng)添加的Fe/Mg摩爾比為0.5%時(shí)所得產(chǎn)物結(jié)構(gòu)最為明顯且具有一定抗磨減摩性能,但受添加量影響較大。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)合成產(chǎn)物的羥基硅酸鎂結(jié)構(gòu)發(fā)育程度與其摩擦學(xué)性能存在正相關(guān)關(guān)系。 (2)對(duì)合成所得水鎂石態(tài)產(chǎn)物進(jìn)行了研究,表明此種合成產(chǎn)物作為潤(rùn)滑油添加劑具有優(yōu)良的減摩抗磨和極壓性能。對(duì)磨痕微觀形貌的研究可見(jiàn)添加劑潤(rùn)滑性能主要由于磨痕表面生成明顯的織構(gòu)狀薄膜,且添加劑直接參與該薄膜的生成。 (3)對(duì)某種羥基硅酸鎂類似結(jié)構(gòu)硅酸鎂鹽進(jìn)行性能研究,結(jié)果表明其受潤(rùn)滑油添加比例影響較大,且摩擦學(xué)效果不佳。對(duì)比羥基硅酸鎂的研究可以認(rèn)為此類硅酸鎂鹽結(jié)構(gòu)并非添加劑產(chǎn)生作用的主要原因。 本文通過(guò)人工合成手段合成羥基硅酸鎂及其相關(guān)產(chǎn)物,并創(chuàng)新性地使用合成產(chǎn)物進(jìn)行摩擦學(xué)性能研究,還引入相似硅酸鎂鹽進(jìn)行了對(duì)比研究工作,得到了一些初步的研究成果,為今后羥基硅酸鎂的研究工作和工業(yè)應(yīng)用推廣開(kāi)辟了新的視角和途徑。
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ132.2;TE624.82
【圖文】：

M2000摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)Fig.2-4M2000testsystem

圖3-1合成產(chǎn)物摩擦系數(shù)對(duì)比圖Fig. 3-1 The friction coefficient contrast figure 3-1為在相同PH值及溫度條件下以合成時(shí)間長(zhǎng)度為變量的合成產(chǎn)加劑的摩擦系數(shù)對(duì)比。容易看到三種合成產(chǎn)物粉體的加入，相較

Fig. 3-2 The contrast of grinding crack size圖3-2為四球試驗(yàn)后磨球磨斑的SEM形貌圖，在相同的放大倍率下能直觀地比較磨斑大小。通過(guò)SEM自帶的測(cè)量工具進(jìn)行磨斑測(cè)量能夠在圖上測(cè)得其橫向和縱向的具體直徑數(shù)值，整理于下表中。為了更好的對(duì)磨損狀況進(jìn)行比較，進(jìn)一步對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計(jì)算了橫向和縱向直徑的平均值，并且根據(jù)橢圓的面積計(jì)算公式S=”xaxb (表中3t取3.14,其中a，b分別是橢圓的半長(zhǎng)軸，半短軸的長(zhǎng)）求得磨斑的面積如表3-2所示。表3-2磨痕尺寸測(cè)量值 Tab.3-2 The measurements of grinding crack size 潤(rùn)滑狀況 VI (um) Hl(um) 平均值(urn) 面積值（um2)Basic Oil 560.0 577.1 568.55 253693.1624Hr 639.0 589.2 614.1 295551.55842Hr 539.4 542.8 541.1 229837.261260Hr 505.0 508.4 506.7 201542.47觀察磨斑尺寸相關(guān)數(shù)據(jù)可以看出，相較之單純使用基礎(chǔ)油潤(rùn)滑，三種添加劑粉體的使用雖然在摩擦系數(shù)方面都起到了一定改善作用，

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2751434