【摘要】：羥基硅酸鎂(Mg3[Si2O5](OH)4)型礦石粉體作為潤滑油添加劑可有效改善基礎(chǔ)油潤滑性能,降低摩擦磨損,并延長設(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,對研究工作產(chǎn)生不利影響。本文通過人工合成羥基硅酸鎂粉體,并對相關(guān)合成產(chǎn)物進(jìn)行了摩擦學(xué)性能研究,此外還對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。通過對實驗結(jié)果的分析和討論可得出以下結(jié)論： (1)本文設(shè)計了多種合成條件進(jìn)行人工合成,通過對合成產(chǎn)物的對比分析,結(jié)果表明在PH值=13,溫度為220℃,反應(yīng)時長為60小時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)物作為潤滑油添加劑具有較好的抗磨減摩性能。進(jìn)一步通過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)物作為潤滑油添加劑具有優(yōu)良的減摩抗磨和極壓性能。對磨痕微觀形貌的研究可見添加劑潤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)果表明其受潤滑油添加比例影響較大,且摩擦學(xué)效果不佳。對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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TQ132.2;TE624.82
【圖文】：

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

圖3-1合成產(chǎn)物摩擦系數(shù)對比圖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間長度為變量的合成產(chǎn)加劑的摩擦系數(shù)對比。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SEM自帶的測量工具進(jìn)行磨斑測量能夠在圖上測得其橫向和縱向的具體直徑數(shù)值，整理于下表中。為了更好的對磨損狀況進(jìn)行比較，進(jìn)一步對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計算了橫向和縱向直徑的平均值，并且根據(jù)橢圓的面積計算公式S=”xaxb (表中3t取3.14,其中a，b分別是橢圓的半長軸，半短軸的長）求得磨斑的面積如表3-2所示。表3-2磨痕尺寸測量值 Tab.3-2 The measurements of grinding crack size 潤滑狀況 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)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉謙,許一,史佩京,于鶴龍,徐濱士;機(jī)械零件摩擦磨損表面自修復(fù)研究進(jìn)展[J];中國表面工程;2005年05期

2 張嗣偉;;我國摩擦學(xué)工業(yè)應(yīng)用的節(jié)約潛力巨大——談我國摩擦學(xué)工業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀的調(diào)查[J];中國表面工程;2008年02期

3 許一;徐濱士;史佩京;張保森;;微納米減摩自修復(fù)技術(shù)的研究進(jìn)展及關(guān)鍵問題[J];中國表面工程;2009年02期

4 歐忠文,徐濱士,馬世寧,史佩京,丁培道;磨損部件自修復(fù)原理與納米潤滑材料的自修復(fù)設(shè)計構(gòu)思[J];表面技術(shù);2001年06期

5 馬國華;彭同江;吳衛(wèi)東;劉海峰;李明;;Ni~(2+)摻雜纖蛇紋石納米管的制備與磁性研究[J];材料工程;2011年09期

6 馬國華;彭同江;李明;;化學(xué)組成對纖蛇紋石納米管水熱生長的影響[J];中國粉體技術(shù);2009年06期

7 楊龍;趙鵬;王躍峰;;微米級長度纖蛇紋石納米管的水熱合成[J];硅酸鹽通報;2009年02期

8 劉晴;常秋英;杜永平;金元生;;羥基硅酸鹽作為自修復(fù)潤滑添加劑的研究進(jìn)展[J];硅酸鹽通報;2011年04期

9 曹學(xué)軍;美國國家納米技術(shù)計劃[J];國外科技動態(tài);2000年06期

10 張博;徐濱士;許一;王曉麗;張保森;;羥基硅酸鎂對球墨鑄鐵摩擦副耐磨性能的影響及自修復(fù)作用[J];硅酸鹽學(xué)報;2009年04期

本文編號：2751434