本文選題：α-ZrP　切入點(diǎn)：Cu-α-ZrP　出處：《太原理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：隨著機(jī)械設(shè)備系統(tǒng)的復(fù)雜化與功能多元化的發(fā)展,越來越多的設(shè)備需要在重載、高速、高溫等苛刻條件下運(yùn)行,因此保持工件持久有效的使用備受關(guān)注。在潤滑脂中添加固體潤滑劑,是有效地減少能量損耗和延長機(jī)械部件壽命的重要手段。前期四球摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)研究發(fā)現(xiàn),α-ZrP和Cu-α-ZrP作為固體潤滑添加劑的承載力和抗磨性能優(yōu)于經(jīng)典固體潤滑劑MoS2。因此本文用高頻線性往復(fù)摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)評價(jià)了α-ZrP和Cu-α-ZrP作為鋰基脂固體潤滑添加劑的摩擦學(xué)性能,并分別用四球和往復(fù)摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)重點(diǎn)對α-ZrP復(fù)配抗氧劑2,6-二叔丁基-4-甲基酚(BHT)和二苯胺(DPA)后的潤滑性能進(jìn)行了評價(jià)。主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:1.在點(diǎn)接觸線性往復(fù)運(yùn)動(dòng)模式下,通過改變載荷、頻率、溫度、時(shí)間系統(tǒng)地考察了α-ZrP、Cu-α-ZrP作為鋰基脂固體潤滑添加劑的摩擦磨損性能。在最優(yōu)添加量5 wt.%下,α-ZrP脂的最高運(yùn)行載荷為600 N,頻率達(dá)到60 Hz;Cu-α-ZrP脂的最高運(yùn)行載荷是500 N,頻率為50 Hz;相同實(shí)驗(yàn)條件下的MoS2脂的運(yùn)行載荷為300 N,頻率上限是50 Hz。α-ZrP在60-100?C寬溫范圍內(nèi)表現(xiàn)出優(yōu)良且穩(wěn)定的減摩、抗磨性能;Cu-α-ZrP則表現(xiàn)出低溫下的減摩和抗磨性能優(yōu)于高溫。在載荷300 N,頻率50 Hz,長時(shí)間往復(fù)運(yùn)動(dòng)120 min的條件下,α-ZrP脂仍表現(xiàn)出穩(wěn)定的摩擦學(xué)性能。SEM、3D白光干涉儀和EDS對摩擦副表面的分析表明:α-ZrP脂和Cu-α-ZrP脂的摩擦副表面均有固體膜形成,但α-ZrP脂的磨損表面犁溝更淺更平整。在點(diǎn)接觸線性往復(fù)運(yùn)動(dòng)模式下,作為固體潤滑添加劑,α-ZrP的潤滑性能的穩(wěn)定性好于Cu-α-ZrP。2.在鋼-鋼點(diǎn)接觸模式下,分別用四球和往復(fù)摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)系統(tǒng)地研究了抗氧劑BHT和DPA與α-ZrP復(fù)配后的潤滑性能。往復(fù)摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)的結(jié)果表明:1.0 wt.%BHT+5.0 wt.%α-ZrP脂和1.0 wt.%DPA+5.0 wt.%α-ZrP脂的承載力分別達(dá)到600 N、500 N;體積磨損量比5.0 wt.%α-ZrP脂分別下降了29%和30%,復(fù)配后的抗磨性能有明顯的提升。在運(yùn)行載荷500N,線性往復(fù)運(yùn)動(dòng)5 h的條件下,1.0 wt.%BHT+5.0 wt.%α-ZrP脂和1.0 wt.%DPA+5.0 wt.%α-ZrP脂的的摩擦系數(shù)均保持在0.085,小于α-ZrP脂的0.100,下試件體積磨損量(10-4 mm3)依次為4.74、4.83,低于α-ZrP脂的101.02。抗氧劑的加入減少了磨損,延長了α-ZrP脂的壽命。3.四球摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)的結(jié)果表明:1.0 wt.%BHT+5.0 wt.%α-ZrP脂和1.0 wt.%DPA+5.0 wt.%α-ZrP脂的抗燒結(jié)負(fù)荷均保持在1960 N,而承載負(fù)荷由1235 N分別下降至784 N和696 N。長磨失效負(fù)荷由α-ZrP脂的1078 N下降至980 N和882 N。抗氧劑的加入使α-ZrP脂承載力有所下降,但仍保持了其良好的減摩和抗磨能力。SEM、3D白光干涉儀和EDS對摩擦副表面的分析表明:α-ZrP及α-ZrP與抗氧劑復(fù)配后,在摩擦副表面都有固體膜覆蓋。
[Abstract]:With the complication of mechanical equipment system and the development of diversified functions, more and more equipments need to run under harsh conditions such as heavy load, high speed, high temperature, etc. Therefore, the maintenance of durable and effective use of workpieces is of great concern. Add solid lubricants to lubricating greases, It was found that 偽 -ZrP and Cu- 偽 -ZrP were superior to classical solid lubricant in bearing capacity and antiwear performance as solid lubricating additives. Therefore, the tribological properties of 偽 -ZrP and Cu- 偽 -ZrP as solid lubricating additives of lithium-base lithium-base grease were evaluated by using a high-frequency linear reciprocating friction and wear tester. The lubricating properties of 偽 -ZrP mixed antioxidant 2zr 6-di tert-#china_person0# -4methylphenol (BHT) and diphenylamine (DPA) were evaluated with four-ball and reciprocating friction and wear tester respectively. The main contents and conclusions of the study were as follows: 1. In reciprocating mode, By changing the load, the frequency, the temperature, The friction and wear properties of 偽 -ZrP Cu- 偽 -ZrP as a solid lubricating additive for lithium-base grease were systematically investigated in this paper. Under the optimum addition amount of 5 wt.%, the maximum operating load of 偽 -ZrP grease was 600 N, and the maximum operating load of 偽 -ZrP grease reached 60 Hzn Cu- 偽 -ZrP grease was 500 N and the frequency was 500 N. Under the same experimental conditions, the operating load of MoS2 lipids is 300N, and the upper limit of frequency is 50Hz. 偽 -ZrP at 60-100? C shows excellent and stable antifriction in the wide temperature range. The antiwear property of Cu- 偽 -ZrP is superior to that of high temperature at low temperature. Under the condition of 300N load, 50 Hz frequency and 120 min long reciprocating motion, 偽 -ZrP grease still shows stable tribological properties. SEM3D-white light interferometer and EDS pair. The surface analysis of friction pairs shows that solid films are formed on the surfaces of both 偽 -ZrP lipids and Cu- 偽 -ZrP lipids. However, the ploughing surface of 偽 -ZrP grease is more shallow and smooth. As a solid lubricating additive, the stability of 偽 -ZrP is better than that of Cu- 偽 -ZrP.2.In the point contact mode, 偽 -ZrP is more stable than Cu- 偽 -ZrP.2in the linear reciprocating mode of point contact, the stability of 偽 -ZrP is better than that of Cu- 偽 -ZrP.2. The lubricity of antioxidant BHT and DPA combined with 偽 -ZrP was systematically studied by four-ball and reciprocating friction and wear tester respectively. The results of the reciprocating friction and wear tester showed that the bearing capacity of 1% 1.0 wt.%BHT 5.0 wt.% 偽 -ZrP grease and 1.0 wt.%DPA 5.0 wt.% 偽 -ZrP grease were respectively up to 1.0%. The volume wear ratio of 5.0 wt.% 偽 -ZrP resin decreased by 29% and 30%, respectively, and the antiwear performance of the blend was improved obviously. The friction system of 1.0 wt.%BHT 5.0 wt.% 偽 -ZrP lipid and 1.0 wt.%DPA 5.0 wt.% 偽 -ZrP lipid was obtained under the condition of operation load of 500N and linear reciprocating motion of 5 h. The volume wear of the lower sample was 4.74 ~ 4.83, which was lower than that of 偽 -ZrP resin 101.02.The addition of antioxidant reduced the wear of the sample, and the wear rate of the sample was 10 ~ (-4) mm ~ (-3), which was lower than that of 偽 -ZrP lipid. The life of 偽 -ZrP grease was prolonged. The results of four-ball friction and wear tester showed that the anti-sintering load of 1: 1.0 wt.%BHT 5.0 wt.% 偽 -ZrP grease and 1.0 wt.%DPA 5.0 wt.% 偽 -ZrP grease remained at 1960 N, while the bearing load decreased from 1235 N to 784N and 696N respectively. From 1078 N of 偽 -ZrP lipids to 980N and 882Ns, the bearing capacity of 偽 -ZrP lipids decreased with the addition of antioxidant. But its good antifriction and antiwear ability. SEMN 3D white light interferometer and EDS analysis of friction pair surface show that 偽 -ZrP and 偽 -ZrP mixed with antioxidant have solid film covering on the friction pair surface.
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TE624.83

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本文編號：1674253