ZIF-8/ZDDP作為潤滑脂添加劑的摩擦學(xué)性能
發(fā)布時(shí)間：2021-07-06 02:10
在鋰基潤滑脂中分別添加了ZIF-8、ZDDP以及ZIF-8與ZDDP復(fù)配劑（ZIF-8/ZDDP）,采用SRV往復(fù)摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)和四球摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)研究了上述3種添加劑在鋼/鋼摩擦副下對(duì)鋰基潤滑脂摩擦磨損性能的影響。采用3D光學(xué)輪廓儀、掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線光電子能譜儀（XPS）和X射線能譜儀（EDS）分析了摩擦副磨損表面的形貌、化學(xué)狀態(tài)和元素含量。結(jié)果表明,ZIF-8/ZDDP復(fù)配添加劑能夠顯著提高鋰基潤滑脂的抗磨性能和承載力。摩擦過程中,ZIF-8顆粒黏附在摩擦副表面形成物理保護(hù)膜,并與ZDDP生成的化學(xué)反應(yīng)膜協(xié)同互補(bǔ),表現(xiàn)出優(yōu)良的復(fù)配增效性。
【文章來源】：石油學(xué)報(bào)(石油加工). 2020,36(04)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】：10 頁
【部分圖文】：
ZIF-8的XRD譜和SEM照片
ZIF-8/ZDDP脂潤滑機(jī)理示意圖
表3 不同載荷下ZIF-8脂、ZDDP脂和ZIF-8/ZDDP脂鋼盤的體積磨損量Table 3 The wear volume of the disks lubricated by thegrease containing ZIF-8, ZDDP and ZIF-8/ZDDPadditives under different applied loads Sample Wear volume×104/mm3 200 N 500 N 600 N Lithium grease 15.60 - - Lithium grease+5.0%ZIF-8 7.88 14.30 21.00 Lithium grease+1.0%ZDDP 2.77 26.33 - Lithium grease+5.0%ZIF-8/1.0%ZDDP 2.65 5.81 6.19 SRV tester; Frequency 50 Hz; Stroke 1 mm; Duration 60 min; Temperature 80 ℃圖3為鋼盤磨損表面的3D形貌照片。由圖3可見,載荷200 N時(shí),ZIF-8脂鋼盤的磨損表面有可見的劃痕,而ZDDP脂和ZIF-8/ZDDP脂鋼盤的磨損痕跡非常細(xì)微;在載荷500 N時(shí),ZIF-8脂和ZDDP脂鋼盤的表面都分布有明顯的劃痕,ZIF-8/ZDDP 脂鋼盤的磨損面為規(guī)則形狀,劃痕少且非常淺,與表3結(jié)果相一致。從結(jié)果分析可以看出,3種添加劑ZIF-8、ZDDP和ZIF-8/ZDDP都可以改善鋰基潤滑脂的抗磨性能,在低載荷下,ZDDP脂和ZIF-8/ZDDP脂的抗磨性能好于ZIF-8脂;在高載荷下,ZIF-8脂和ZIF-8/ZDDP脂的抗磨性能好于ZDDP脂�？赡艿脑蚴�:在低載荷時(shí),ZDDP在摩擦副表面形成的化學(xué)反應(yīng)膜比ZIF-8的物理保護(hù)膜的抗磨效果好,因此,ZDDP脂的抗磨性能好于ZIF-8脂,ZIF-8/ZDDP脂中含有ZDDP,故ZIF-8/ZDDP脂的抗磨性能好于單獨(dú)的ZIF-8脂。當(dāng)載荷升高后,對(duì)于ZDDP脂,高頻往復(fù)運(yùn)動(dòng)造成ZDDP化學(xué)反應(yīng)膜的磨損速率高于其生成速率,以致摩擦副表面出現(xiàn)嚴(yán)重磨損直至卡咬;對(duì)于ZIF-8脂來說,在高載荷往復(fù)運(yùn)動(dòng)下,柔性的ZIF-8顆粒仍能夠黏附在鋼盤表面,及時(shí)填充到磨損的凹表面,阻止了摩擦副的直接接觸,維持了摩擦副的正常運(yùn)行;對(duì)于ZIF-8/ZDDP脂來說,在摩擦副表面同時(shí)存在ZDDP化學(xué)反應(yīng)膜和ZIF-8物理膜,一方面ZDDP在摩擦副表面形成化學(xué)反應(yīng)膜,另一方面ZIF-8顆粒黏附在鋼盤凹凸表面,不僅起到了上下摩擦副間的支撐作用,而且在往復(fù)運(yùn)動(dòng)中,會(huì)存在部分ZIF-8物理膜黏附在ZDDP化學(xué)反應(yīng)膜上,在一定程度上保護(hù)了部分ZDDP化學(xué)反應(yīng)膜,使得ZIF-8/ZDDP脂在3種脂中抗磨效果最好。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]ZDDP潤滑下表面納米化316L不銹鋼的摩擦學(xué)性能[J]. 王艷艷,岳文,佘丁順,付志強(qiáng),黃海鵬,劉家浚. 石油學(xué)報(bào)(石油加工). 2016(02)
[2]含納微米硼酸鹽及二烷基二硫代磷酸鋅液體石蠟潤滑下鋼-鋼體系的摩擦磨損性能研究[J]. 喬玉林,徐濱士,馬世寧,劉維民. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2003(01)
本文編號(hào)：3267305
【文章來源】：石油學(xué)報(bào)(石油加工). 2020,36(04)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】：10 頁
【部分圖文】：
ZIF-8的XRD譜和SEM照片
ZIF-8/ZDDP脂潤滑機(jī)理示意圖
表3 不同載荷下ZIF-8脂、ZDDP脂和ZIF-8/ZDDP脂鋼盤的體積磨損量Table 3 The wear volume of the disks lubricated by thegrease containing ZIF-8, ZDDP and ZIF-8/ZDDPadditives under different applied loads Sample Wear volume×104/mm3 200 N 500 N 600 N Lithium grease 15.60 - - Lithium grease+5.0%ZIF-8 7.88 14.30 21.00 Lithium grease+1.0%ZDDP 2.77 26.33 - Lithium grease+5.0%ZIF-8/1.0%ZDDP 2.65 5.81 6.19 SRV tester; Frequency 50 Hz; Stroke 1 mm; Duration 60 min; Temperature 80 ℃圖3為鋼盤磨損表面的3D形貌照片。由圖3可見,載荷200 N時(shí),ZIF-8脂鋼盤的磨損表面有可見的劃痕,而ZDDP脂和ZIF-8/ZDDP脂鋼盤的磨損痕跡非常細(xì)微;在載荷500 N時(shí),ZIF-8脂和ZDDP脂鋼盤的表面都分布有明顯的劃痕,ZIF-8/ZDDP 脂鋼盤的磨損面為規(guī)則形狀,劃痕少且非常淺,與表3結(jié)果相一致。從結(jié)果分析可以看出,3種添加劑ZIF-8、ZDDP和ZIF-8/ZDDP都可以改善鋰基潤滑脂的抗磨性能,在低載荷下,ZDDP脂和ZIF-8/ZDDP脂的抗磨性能好于ZIF-8脂;在高載荷下,ZIF-8脂和ZIF-8/ZDDP脂的抗磨性能好于ZDDP脂�？赡艿脑蚴�:在低載荷時(shí),ZDDP在摩擦副表面形成的化學(xué)反應(yīng)膜比ZIF-8的物理保護(hù)膜的抗磨效果好,因此,ZDDP脂的抗磨性能好于ZIF-8脂,ZIF-8/ZDDP脂中含有ZDDP,故ZIF-8/ZDDP脂的抗磨性能好于單獨(dú)的ZIF-8脂。當(dāng)載荷升高后,對(duì)于ZDDP脂,高頻往復(fù)運(yùn)動(dòng)造成ZDDP化學(xué)反應(yīng)膜的磨損速率高于其生成速率,以致摩擦副表面出現(xiàn)嚴(yán)重磨損直至卡咬;對(duì)于ZIF-8脂來說,在高載荷往復(fù)運(yùn)動(dòng)下,柔性的ZIF-8顆粒仍能夠黏附在鋼盤表面,及時(shí)填充到磨損的凹表面,阻止了摩擦副的直接接觸,維持了摩擦副的正常運(yùn)行;對(duì)于ZIF-8/ZDDP脂來說,在摩擦副表面同時(shí)存在ZDDP化學(xué)反應(yīng)膜和ZIF-8物理膜,一方面ZDDP在摩擦副表面形成化學(xué)反應(yīng)膜,另一方面ZIF-8顆粒黏附在鋼盤凹凸表面,不僅起到了上下摩擦副間的支撐作用,而且在往復(fù)運(yùn)動(dòng)中,會(huì)存在部分ZIF-8物理膜黏附在ZDDP化學(xué)反應(yīng)膜上,在一定程度上保護(hù)了部分ZDDP化學(xué)反應(yīng)膜,使得ZIF-8/ZDDP脂在3種脂中抗磨效果最好。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]ZDDP潤滑下表面納米化316L不銹鋼的摩擦學(xué)性能[J]. 王艷艷,岳文,佘丁順,付志強(qiáng),黃海鵬,劉家浚. 石油學(xué)報(bào)(石油加工). 2016(02)
[2]含納微米硼酸鹽及二烷基二硫代磷酸鋅液體石蠟潤滑下鋼-鋼體系的摩擦磨損性能研究[J]. 喬玉林,徐濱士,馬世寧,劉維民. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2003(01)
本文編號(hào)：3267305
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