随着机械设备不断更新、性能不断提高且环保要求日趋苛刻,多种润滑系统都迫切需要使用“低硫”“无磷”的高效多功能润滑油添加剂。同时,燃料油向低硫、低烯烃的方向发展,汽油车要求安装三元催化转换器,柴油车增加尾气再循环系统,对润滑油也提出了低硫和低磷的要求。研究低硫、低磷甚至不含磷的润滑油添加剂,具有非常重要的意义。
纳米材料扩散性高、表面积大、熔点低、易烧结性、硬度大等特点,使其在摩擦表面形成易剪切的润滑薄膜来降低摩擦系数,同时填补并修复磨损的表面。在摩擦表面间,近似球形的纳米粒子能起到微轴承作用,对摩擦表面进行抛光和强化的同时支撑负荷,提高承载能力、降低摩擦系数。分析可知纳米添加剂优异的抗磨性及突出的抗极压性能,使其适合在低速、重载、高温的环境下工作。与一般固体润滑材料不同,纳米微粒兼具了固体和流体润滑的优点。稀土化合物具有极好的化学稳定性和良好的润滑性能,并且稀土特殊的4f电子层结构与其润滑相关。稀土元素添加剂能够改善金属及合金材料的耐磨性能,某些稀土化合物因具有高温润滑特性,在摩擦过程中能提高固体润滑膜、合金和陶瓷涂层等的摩擦性能。
本文采用溶胶-凝胶法制备出几种纳米稀土氧化物,并使用含氮化合物对其进行表面修饰,运用各种现代分析方法进行表征;用MRS-10A四球极压抗磨损试验机上测定润滑油的抗磨减摩性能,摩擦磨损试验结束后,用 JSM-5600LV型扫描电子显微镜(SEM)观察分析四球机下试球的磨痕形貌并对磨痕表面元素进行分析。
实验所得的主要结论如下:
(1)苯并三氮唑乙酸包覆在纳米CeO2微粒的表面,使得纳米CeO2颗粒可以很好的分散在润滑油中,很好的提升了菜籽油的抗磨减摩效果;当添加剂含量为0.3％时磨斑直径达到最小(0.463 mm),最小磨斑直径减小了16.9%;
(2)含纳米 La2O3、邻苯二胺表面修饰纳米 La2O3、纳米 CeO2以及邻苯二胺表面修饰纳米CeO2的CC级柴机油的抗磨减摩性能在一定条件下优于CD级柴机油,当添加的表面修饰的纳米La2O3的含量为0.1%时磨斑直径达到最小(0.331 mm),最小磨斑直径减小了21.9%;纳米颗粒在摩擦过程中会与摩擦副反应生成合金,以此提高油样的抗磨减摩性能。
(3)添加剂纳米 La2O3、邻苯二胺表面修饰纳米 La2O3、纳米CeO2以及邻苯二胺表面修饰纳米CeO2在有效载荷范围内均能提高3＃通用锂基脂的承载能力,当添加的表面修饰的纳米La2O3的含量为0.7%时PB值达到最大(863 N),增大了57.2%;当含量适中时添加剂才能更好的发挥其抗磨性能,添加剂纳米La2O3以及邻苯二胺表面修饰纳米CeO2在一定条件下不同程度的增大了3＃通用锂基脂的摩擦系数。
- 作 者：
- 王俊肖
- 学科专业：
- 分析化学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位授予单位：
- 华东交通大学
- 导师姓名：
- 何忠义
- 学位年度：
- 2013
- 研究方向：
- 语 种：
- chi
- 基金项目：
