采用正交實驗方法,利用往復式滑動磨損試驗機研究油酸改性天然蛇紋石超細粉體作為500SN潤滑油添加劑的減摩抗磨性能,分析載荷、往復頻率、摩擦時間和蛇紋石添加量4個因素對蛇紋石添加劑性能的影響規(guī)律。結(jié)果表明:蛇紋石礦物粉體能夠明顯提高潤滑油的摩擦學性能,各因素對其減摩性能影響的主次順序依次為添加量、往復頻率、載荷和摩擦時間,對應的最優(yōu)摩擦學條件組合為100 N,5 Hz,180 min,0.5%（質(zhì)量分數(shù),下同）;對抗磨性能影響的主次順序依次為載荷、添加量、往復頻率和摩擦時間,最優(yōu)條件組合為100 N,50 Hz,180 min,0.3%。蛇紋石礦物在摩擦表面形成的由多種氧化物、石墨和有機化合物等組成的復合摩擦反應膜是改善摩擦和磨損的關鍵。 

【文章來源】：材料工程. 2020,48(07)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

蛇紋石粉體的TEM形貌

通過正交實驗得到的蛇紋石添加劑減摩與抗磨性能的最優(yōu)水平分別為A2B1C3D3和A2B3C3D2。由于上述水平不屬于表1所列實驗條件,為此開展上述單一水平實驗,進一步研究蛇紋石添加劑的摩擦學性能。圖2為較優(yōu)水平下基礎油與含蛇紋石油樣的摩擦因數(shù)及下試樣磨損體積變化。在100 N,5 Hz,180 min(A2B1C3)條件下,基礎油潤滑的摩擦因數(shù)較高,波動較大,相對穩(wěn)定階段的平均摩擦因數(shù)達到0.32,而含0.5%蛇紋石油樣的摩擦因數(shù)較平穩(wěn),平均摩擦因數(shù)僅為0.15,較基礎油降低53.1%;含蛇紋石油樣潤滑下試樣磨損體積與基礎油潤滑下相比降低40.3%。在100 N,50 Hz,180 min(A2B3C3)條件下,基礎油的摩擦因數(shù)平均值為0.27,而含蛇紋石油樣的摩擦因數(shù)為0.18,降低33.3%;同時,含蛇紋石油樣潤滑下試樣磨損體積較基礎油作用下降低87.7%。以上實驗結(jié)果進一步驗證了蛇紋石微粉作為潤滑油添加劑具有較好的減摩抗磨性能,適當?shù)哪Σ翆W條件和添加量可使其表現(xiàn)出優(yōu)異的抗磨減摩性能。2.3 磨損表面SEM分析

圖4所示為100 N,50 Hz,180 min條件下不同磨損表面形貌及其對應的EDS圖譜,表3列出了摩擦表面的元素組成及含量。500SN潤滑下磨損表面主要由Fe,C和少量O元素組成。而含0.3%蛇紋石油樣潤滑下的表面除上述元素外,還含有Mg,Al,Si等蛇紋石的主要構成元素,且O元素含量遠高于基礎油潤滑的表面。這與趙福燕[12]前期研究結(jié)果相一致,即蛇紋石添加劑作用下的摩擦表面形成了一層富含O,Mg,Al,Si等元素的摩擦反應膜。2.4 磨損表面XPS分析

【參考文獻】：
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博士論文
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本文編號：3095519