發(fā)布時間：2019-09-17 01:09

【摘要】：隨著世界范圍內能源短缺和環(huán)保意識的不斷增強,水基潤滑液作為礦物質油的理想替代資源,在設備潤滑和金屬加工領域將發(fā)揮著越來越重要的作用。本文針對水基潤滑液成膜和潤滑性能差的缺點,選擇丙二醇無規(guī)共聚醚(PPE)、丁醇無規(guī)共聚醚(BPE)、十二醇無規(guī)共聚醚(CPE)和月桂酸無規(guī)共聚醚(LPE)配制不同質量濃度的水溶液,對其減摩抗磨性能、流變性能和成膜性能進行了系統(tǒng)的試驗研究和理論分析。 選擇鋼/鋁和鋼/鋼兩種摩擦副,在MS-T3000摩擦磨損試驗儀上對無規(guī)共聚醚水溶液進行減摩抗磨性能試驗,研究質量濃度、載荷、轉速和表面粗糙度對其減摩抗磨性能的影響；用Micro XAM型三維共聚焦表面形貌儀和Scanning Probe Image Processor軟件分析了試樣磨痕的表面形貌。研究發(fā)現,LPE有效地提高了純水的減摩抗磨性能,減摩性能隨著質量濃度和載荷的增加而提高。分析原因是LPE水溶液中的極性基團吸附在金屬表面而形成了致密的化學吸附膜或物理吸附膜,從而隔離金屬摩擦表面而起到了有效的減摩抗磨效果。 在Physica MCR301旋轉流變儀上對無規(guī)共聚醚水溶液的流變性能進行研究,分析不同質量濃度和溫度下無規(guī)共聚醚水溶液的動力粘度和剪切率之間的關系。研究發(fā)現,室溫時無規(guī)共聚醚水溶液表現出了牛頓特性,而溫度達到濁點后,除PPE變?yōu)榕ｎD特性流體外,其他三種仍保持非牛頓流體特性。無規(guī)共聚醚水溶液動力粘度隨著溫度和質量濃度的升高而提高,改善了水的潤滑性能。 選擇半浸泡和全浸泡兩種潤滑方式,在NGY-6納米級潤滑膜厚度測量儀上對無規(guī)共聚醚水溶液的成膜性能進行研究,分析質量濃度和速度對成膜性能的影響。研究發(fā)現無規(guī)共聚醚的加入一定程度上提高了水的成膜能力。PPE水溶液具有較好的成膜能力,膜厚隨著速度和質量濃度的變大而提高,處于薄膜潤滑狀態(tài)。LPE水溶液的膜厚較薄,成膜穩(wěn)定,處于邊界潤滑狀態(tài)。 本文研究為水溶性潤滑添加劑的研究提供了新的方向,為水基潤滑液的研究提供了試驗依據和理論基礎,具有良好的工業(yè)應用價值。
【圖文】：

性能良好的水溶性金屬加工液[50一541。近年來，高分子水溶性我國也得到了重視和研究[55]。如李茂生研究了幾種水溶性聚性，結果表明PAG的潤滑性能好，與脂肪酸皂作用能起到抑泡性和抗硬水性好[56】。劉書海對不同分子重的聚乙二醇(P成膜特性進行了研究，發(fā)現聚合物水溶液的的成膜能力受聚合物分子構型和吸附能力的影響，，而且表面活性劑的加入提的成膜特性[57]。劉俊銘對不同質量濃度的聚氧乙烯基醚水溶特性進行了系統(tǒng)的研究，發(fā)現蓖麻油聚氧乙烯基醚具有良好境保護和資源日益短缺的今天，各國都加緊了對石油等替代水基潤滑液的開發(fā)更是得到人們的重視，相信在不久的將來，為工業(yè)潤滑液中的主流發(fā)展趨勢�；鶟櫥旱臐櫥瑱C理研究

薄膜潤滑，邊界潤滑和干摩擦[60一“’]，潤滑狀態(tài)如圖1一1所示。但關于潤滑理論的研究一直落后于實踐，特別是水基潤滑機理的研究進展更是緩慢，尚處于理論探索階段。水的粘度低，成膜能力較差，國內外早期觀點認為水基潤滑液很難形成有效的彈流潤滑，處于邊界潤滑狀態(tài)[62]。邊界潤滑狀態(tài)的特征是在相互接觸的摩擦表面上形成了一層與潤滑介質不同的薄膜，其膜厚一般在 0.1pm，稱作吸附膜或邊界膜。1992年Hardy首次了提出邊界潤滑的概念163]，后來經過Bowden模型[64]、Adamson模型[6
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TH117.2

【引證文獻】

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1 耿明;含氮硼酸酯在聚醚水溶液中的摩擦學性能試驗研究[D];北京交通大學;2012年

本文編號：2536536