摩擦磨損在自然界普遍存在,由此帶來的經(jīng)濟(jì)與能源損失十分巨大。傳統(tǒng)潤滑油添加劑由于本身結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,在高速摩擦過程中,一方面會產(chǎn)生對環(huán)境有害的化學(xué)元素(S、P等);另一方面這些元素在高溫高壓試驗(yàn)或應(yīng)用條件下會腐蝕儀器,造成儀器壽命縮減,影響工況。納米級潤滑油添加劑的發(fā)展開始著力解決這類問題。在眾多納米級潤滑油添加劑當(dāng)中,金屬納米顆粒既具有金屬自身的優(yōu)勢,又具有納米材料的特性,同時滿足環(huán)境友好型社會的要求,這使得金屬納米顆粒具備了成為新型潤滑油添加劑的可能性。Cu納米顆粒由于其低的剪切強(qiáng)度、超強(qiáng)的延展性、低熔點(diǎn)、良好的傳導(dǎo)性;Ni納米顆粒能夠高度磨光和抗腐蝕,具有良好的延展性和高的表面活性能。綜上所述兩者都具有傳統(tǒng)潤滑油添加劑不可比擬的優(yōu)點(diǎn),從而在摩擦學(xué)領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用前景。因此我們主要的研究內(nèi)容和結(jié)果如下:(1)通過自制納米粉體工業(yè)化生產(chǎn)設(shè)備,采用宏量制備技術(shù)制備的Cu、Ni納米顆粒具有分散性好、尺寸小、粒度分布均勻、具有核殼結(jié)構(gòu)等優(yōu)點(diǎn),符合作為潤滑油添加劑的實(shí)驗(yàn)要求。(2)將Cu納米顆粒作為潤滑油添加劑加入到PAO6基礎(chǔ)油中,形成潤滑油膠體體系。采用潤滑油抗磨損性能測定法(四球法),確定Cu納米顆粒最優(yōu)添加比為0.1wt.%,并闡釋金屬納米顆粒作為潤滑油添加劑的潤滑機(jī)理是“微軸承”和沉積膜混合作用機(jī)制。復(fù)配效應(yīng)研究發(fā)現(xiàn)Cu納米顆粒潤滑油添加劑與常用相容劑油酸(OA)復(fù)配有更好的抗磨減摩效果,而與抗氧抗腐劑二烷基二硫代磷酸鹽(ZDDP)的復(fù)配效果不佳。(3)將Ni納米顆粒作為潤滑油添加劑加入到PAO6基礎(chǔ)油中,形成潤滑油膠體體系。采用潤滑油抗磨損性能測定法(四球法),確定Ni納米顆粒最優(yōu)添加比為0.5wt.%,復(fù)配效應(yīng)研究發(fā)現(xiàn)Ni納米顆粒潤滑油添加劑與常用相容劑油酸(OA)復(fù)配有更好地抗磨減摩效果,而與抗氧抗腐劑二烷基二硫代磷酸鹽(ZDDP)的復(fù)配效果較差。(4)將Cu、Ni納米顆粒通過復(fù)配形式,配制成不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的潤滑油膠體體系,采用潤滑油抗磨損性能測定法(四球法)進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)。研究發(fā)現(xiàn)最優(yōu)總添加量為0.5wt.%,最優(yōu)的Cu、Ni納米顆粒的配比wt_(Cu)%∶wt_(Ni)%=60%∶40%。進(jìn)而研究發(fā)現(xiàn)Cu、Ni納米顆粒復(fù)配體系與OA的三元復(fù)配有更好的抗磨減摩效果。(5)將Cu納米顆粒按照最優(yōu)添加比為0.1wt.%加入CD~+級坦克油中,對CD~+級坦克油進(jìn)行改進(jìn)實(shí)驗(yàn),采用潤滑油抗磨損性能測定法和潤滑劑承載能力測試法進(jìn)行摩擦學(xué)實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明加入Cu納米顆粒潤滑油添加劑之后的CD~++Cu體系相比于CD~+級坦克油摩擦系數(shù)與磨斑直徑分別下降了29.12%、17.63%;將Cu納米顆粒按照最優(yōu)添加比為0.1wt.%添加入CF-4、CH-4、CJ-4全配方油中,對CD~+級坦克油進(jìn)行替代研究,通過四球試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行長磨及極壓性能測試,Bruker磨損試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行不同載荷下摩擦學(xué)性能測試,結(jié)果表明CF-4+Cu全配方潤滑油體系表現(xiàn)出更好地替代CD~+級坦克油效果。
【學(xué)位單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TE624.81;TB383.1
【部分圖文】：

蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文 Cu、Ni 納米顆粒及其復(fù)配體系潤滑油添加劑的摩擦學(xué)行為研究鹽在摩擦學(xué)的應(yīng)用做了詳細(xì)的闡述，納米硼酸鹽已經(jīng)廣泛的被運(yùn)用于固體潤滑，它的層狀結(jié)構(gòu)如圖 1-1 所示，其抗磨減摩屬性歸因于它傾向于形成具有平行于原子層的三原子晶體結(jié)構(gòu)。與 h-BN 類似，B，O 和 H 原子緊密相連在每層硼酸中，彼此通過共價鍵包裝和結(jié)合，而層與層之間由弱范德華力保持在一起。因此，層之間很容易剪切并相互滑動，提供系統(tǒng)中的潤滑性[47]。

圖 1-2 MOS2納米顆粒潤滑機(jī)理[51] MOS2作為潤滑油添加劑一樣，納米 WS2作為潤滑油添量報道。Aldana P U 等人[55]在對 ZDDP 添加劑存在情況學(xué)行為研究中發(fā)現(xiàn)，在邊界潤滑條件下 WS2納米顆粒的，XPS 分析表明在摩擦表面凹槽處存在 WS2納米顆粒，磨損。Ratoi M[56]對 WS2納米添加劑的作用機(jī)理進(jìn)行了研所示。在摩擦生熱過程中，摩擦膜由一系列化學(xué)元素組成。同樣地隨著富勒烯結(jié)構(gòu)研究的深入，富勒烯結(jié)構(gòu)的 W添加劑的研究也越來深入。Aldana P U[22]研究發(fā)現(xiàn)富勒烯抗磨劑 ZDDP 之間的協(xié)同效應(yīng)增強(qiáng)了抗磨損性能，從 X摩擦膜由鋅/磷酸鐵和 WS2的混合物組成。

圖 1-2 MOS2納米顆粒潤滑機(jī)理[51]米 MOS2作為潤滑油添加劑一樣，納米 WS2作為潤滑油添加劑大量報道。Aldana P U 等人[55]在對 ZDDP 添加劑存在情況下的擦學(xué)行為研究中發(fā)現(xiàn)，在邊界潤滑條件下 WS2納米顆粒的存在損，XPS 分析表明在摩擦表面凹槽處存在 WS2納米顆粒，形成小磨損。Ratoi M[56]對 WS2納米添加劑的作用機(jī)理進(jìn)行了研究，3 所示。在摩擦生熱過程中，摩擦膜由一系列化學(xué)元素組成，起用。同樣地隨著富勒烯結(jié)構(gòu)研究的深入，富勒烯結(jié)構(gòu)的 WS2納油添加劑的研究也越來深入。Aldana P U[22]研究發(fā)現(xiàn)富勒烯結(jié)構(gòu)與抗磨劑 ZDDP 之間的協(xié)同效應(yīng)增強(qiáng)了抗磨損性能，從 XPS 結(jié)，摩擦膜由鋅/磷酸鐵和 WS2的混合物組成。

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4 黃港濱;;潤滑油添加劑的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J];石化技術(shù);2017年08期

5 ;俄羅斯?jié)櫥吞砑觿┊a(chǎn)量下降[J];潤滑油;2008年04期

6 劉泉山;中國最大潤滑油添加劑企業(yè)揚(yáng)帆西部[J];石化技術(shù)與應(yīng)用;2000年06期

7 ;TJ—88型潤滑油添加劑使用情況[J];能源技術(shù);1996年04期

8 黃文軒;;潤滑油添加劑近幾年發(fā)展概況[J];潤滑油;1993年05期

9 陳瑩黛;;作為潤滑油添加劑的硫代苯酰基烷基硫化物[J];潤滑油;1987年06期

10 高大德;;CIBA-GEIGY公司的潤滑油添加劑[J];精細(xì)化工信息;1987年04期

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2 李術(shù)元;王大喜;顧松;路元麗;王明俊;;防腐潤滑油添加劑的研究[A];第九屆全國緩蝕劑學(xué)術(shù)討論會論文集[C];1995年

3 薛衛(wèi)國;姚文釗;仇建偉;李建明;張翔;;噻唑型雜環(huán)化合物作為潤滑油添加劑的性能研究[A];中國汽車工程學(xué)會燃料與潤滑油分會第13屆年會論文集[C];2008年

4 沈浩;;電子耦合等離子體發(fā)射光譜直接進(jìn)樣法測定潤滑油添加劑中的元素[A];中國化工學(xué)會2008年石油化工學(xué)術(shù)年會暨北京化工研究院建院50周年學(xué)術(shù)報告會論文集[C];2008年

5 楊攀龍;趙鴻斌;譚援強(qiáng);韓利芬;肖波;劉艷麗;;含氮雜環(huán)衍生物潤滑油添加劑的合成、表征和摩擦學(xué)性能研究[A];中國化學(xué)會第四屆有機(jī)化學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集（下冊）[C];2005年

6 袁曉東;高永建;侯濱;范建忠;;納米碳化硅作為柴油機(jī)潤滑油添加劑的研究初探[A];第八屆全國摩擦學(xué)大會論文集[C];2007年

7 魏建軍;薛群基;;Cr_2O_3涂層與潤滑油添加劑之間的摩擦化學(xué)機(jī)理研究[A];第二屆全國青年摩擦學(xué)學(xué)術(shù)會議論文專輯[C];1993年

8 史兵;雒建斌;路新春;秦力;溫詩鑄;魏秉慶;張華堂;梁吉;高志棟;吳德海;;巴基管做潤滑油添加劑的摩擦學(xué)性能研究[A];第三屆全國青年摩擦學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];1995年

9 張招柱;王坤;曹佩弦;劉維民;;潤滑油添加劑對PTFE復(fù)合材料摩擦磨損性能的影響[A];第三屆全國掃描電子顯微學(xué)會議論文集[C];2003年

10 伏喜勝;姚文釗;張龍華;黨蘭生;劉維民;薛群基;;潤滑油添加劑的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[A];中國汽車工程學(xué)會燃料與潤滑油分會第11屆年會論文集[C];2004年

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8 李友海　李劍峰;潤滑油添加劑不再依賴進(jìn)口[N];中國石化報;2007年

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10 記者 劉群;路博潤潤滑油添加劑項(xiàng)目落戶珠海[N];中國化工報;2010年

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2 岳文;硅酸鹽礦物微粒潤滑油添加劑的摩擦學(xué)性能與磨損自修復(fù)機(jī)理[D];中國地質(zhì)大學(xué)（北京）;2009年

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1 郭凱;Cu、Ni納米顆粒及其復(fù)配體系潤滑油添加劑的摩擦學(xué)行為研究[D];蘭州大學(xué);2019年

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3 魯浩;苯并噻唑衍生物潤滑油添加劑的合成與性能研究[D];湘潭大學(xué);2018年

4 姚亞麗;減摩抗磨潤滑油添加劑的制備與摩擦學(xué)性能研究[D];西安科技大學(xué);2017年

5 程思;含硫潤滑油添加劑的制備及研究[D];天津科技大學(xué);2016年

6 徐振;有機(jī)硼酸酯潤滑油添加劑的制備[D];天津科技大學(xué);2015年

7 閆加省;納米銅潤滑油添加劑摩擦磨損機(jī)理研究[D];河南大學(xué);2009年

8 閆婷婷;含氟潤滑油添加劑的制備研究[D];天津科技大學(xué);2016年

9 焦葉葉;含氮、硫潤滑油添加劑的合成、表征和潤滑性能研究[D];湘潭大學(xué);2011年

10 杜潤平;潤滑油添加劑的合成及其摩擦學(xué)研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2008年

本文編號：2812237