發(fā)布時間：2020-11-20 23:52

　　 稀土元素特殊的電子結構以及稀土化合物獨特的晶體結構使其表現(xiàn)出優(yōu)異的抗磨損性能,在潤滑材料中具有廣闊的應用前景,特別是納米稀土氟化物作為潤滑油添加劑時抗磨和減摩性能突出,是一類高效、多功能的潤滑油添加劑。本文以硅烷偶聯(lián)劑為修飾劑制備納米LaF3粉體添加劑,在反應溫度為60℃,反應時間為1小時,采用冷凍干燥的方式合成了納米LaF3粉體添加劑。在基礎油中加入該添加劑,并測試其分散穩(wěn)定性、高溫穩(wěn)定性以及摩擦學性能,包括摩擦系數、磨斑直徑(WSD)和最大無卡咬負荷PB,SEM觀察磨損鋼球表面的磨斑形貌。納米LaF3粉體添加劑在基礎油中具有較好的分散穩(wěn)定性與高溫穩(wěn)定性。采用四球摩擦磨損試驗機對添加劑的摩擦學性能進行測試,結果表明,當添加量為1.2%時,其平均摩擦系數能達到0.065,比基礎油降低35%,磨斑直徑為0.51mm,減小了 19.04%,PB值達到833N,為基礎油的2.12倍。同時采用硅烷偶聯(lián)劑、油酸甲酯共同修飾制備納米LaF3液體添加劑,在60℃反應制備硅烷偶聯(lián)劑初步修飾的LaF3膠體,通過相轉移法將已制備的納米LaF3轉移到油酸甲酯中,反應完全后旋轉蒸發(fā)多余的石油醚最后得到納米LaF3液體添加劑。納米LaF3液體添加劑在基礎油中較納米LaF3粉體添加劑具有更好的分散穩(wěn)定性與高溫穩(wěn)定性。通過對納米LaF3液體添加劑TG-DTA分析結果表明納米LaF3液體添加劑具有較好的熱穩(wěn)定性。對比不同含量納米LaF3液體添加劑與ZDDP的摩擦學性能,結果表明,納米LaF3液體添加劑在100N基礎油中的摩擦學性能優(yōu)于ZDDP,當納米LaF3液體添加劑的添加量為1.0%時,摩擦系數最小0.054,PB值達到的最大為980N,為基礎油的2.45倍,磨斑直徑最小0.46mm。通過掃描電子顯微鏡(SEM/EDS)對鋼球磨損表面進行了分析。結果表明,在添加LaF3液體添加劑潤滑的鋼球磨損較LaF3粉體添加劑表面更平整,同時在摩擦過程中合成的添加劑分子與鋼球表面通過摩擦化學反應La和F的抗磨減摩性能的化學保護膜。
【學位單位】：天津科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2016
【中圖分類】：TE624.82
【部分圖文】：

１前言點??指出：用于潤滑油添加劑的納米微粒通常為球形，納米到“微軸承”的作用，避免摩擦面的直接接觸，將滑動摩擦，從而減小摩擦Ｎ＿６６］。圖１－２是納米顆粒在摩擦表面的小適中、粒徑分布較窄是滾珠觀點解釋納米粒子減摩抗磨子在過大的壓應力下納米微粒壓入摩擦副表面；粒徑過小，偶，不能在兩摩擦副起間起“支撐墊”的作用。??ａ？＇

？?４?？??ｒｏｌａｇ?ｅｆｆｅｃｔ?ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ?ｆｉｌｍ??？????一］?Ａ?＜???＾???Ａ?，?ｍ??．??ｍｅｎｄｉｎｇ?ｅｆｆｅｃｔ?ｐｏｉｉｓｈｔｎｇ?ｅｆｆｅｃｔ??圖１－２納米顆粒在摩擦表面的滾動機制模型示意圖??Ｆｉｇ．?１－２?Ｓｃｒｏｌｌｉｎｇ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ｎａｎｏ－ｐａｒｔｉｃｌｅｓ?ｏｎ?ｆｒｉｃｔｉｏｎ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｍｏｄｅｌ??（３）修復機制觀點??修復機制觀點認為由于納米微粒具有小尺寸、比表面積很大等特性，在摩擦過中可吸附在摩擦副表面的凹痕處，隨著載荷的增加或摩擦過程中摩擦熱的產生，納粒及時填充到金屬表面的微坑和損傷部位，使摩擦表面始終保持平整的狀態(tài)，起自修復作用。如圖１－３為納米微粒沉積膜作用機理示意圖。??荷荷荷??

利用四球摩擦磨損試驗機對加了添加劑的成品潤滑油的一些參數，這種測試是一??種最常用的有效的測驗方法，四球試驗機的試驗裝置中有４個小球，上部的一個鋼球??通過固定裝置與主轉軸相連，下部的三個鋼球則被緊緊卡在油杯中，如圖２－３所示。??上部的一個鋼球分別與下部的三個球（簡稱下試球）為點接觸，在一定的擠壓力下，上??部主轉軸進行旋轉，帶著上球與固定不動的下試球之間進行滑動摩擦，下試鋼球摩擦??后會留下一個磨斑。四球摩擦磨損試驗機主要用來評定各種潤滑劑的摩擦學性能，具??有用油量少、操作簡單的優(yōu)點。試驗用鋼球為直徑１２．７ｍｍ的四球機專用鋼球，材質：??ＧＣｒｌ５?軸承鋼，硬度：６０－６３ＨＲＣ。??１６??
【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 安軍信;行程;呂玲;;國內外潤滑油基礎油的供需現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J];石油商技;2015年01期

2 謝恩情;趙昕楠;張云海;張華;;潤滑油極壓抗磨添加劑應用研究進展及方向[J];煤炭與化工;2013年05期

3 韓云燕;張霖;馮大鵬;;二烷基磷酸鋅作為潤滑油添加劑的摩擦學行為研究[J];摩擦學學報;2013年02期

4 楊宏偉;楊士亮;孫世安;吳超;;極壓抗磨劑的發(fā)展現(xiàn)狀及作用機理研究[J];當代化工;2012年09期

5 高曉成;岳文;王成彪;李星亮;王松;劉家浚;;含二烷基二硫代磷酸鋅潤滑下等離子滲氮鋼的摩擦磨損性能研究[J];摩擦學學報;2011年06期

6 郭力;王清高;劉廣龍;楊士釗;郝敬團;;二烷基二硫代磷酸鋅的特性與作用[J];合成潤滑材料;2011年01期

7 李久盛;郝利峰;徐小紅;張立;;表面修飾納米硼酸鈣的制備及摩擦學性能[J];中國表面工程;2010年03期

8 洪涇;;切削液中聚合酯取代氯化石蠟的性能研究[J];潤滑油;2010年01期

9 顧彩香;李慶柱;顧卓明;朱光耀;;Study on application of CeO_2 and CaCO_3 nanoparticles in lubricating oils[J];Journal of Rare Earths;2008年02期

10 閆景輝;宋麗紅;李中田;張海燕;張揮球;;微乳液法制備YF_3∶Er納米材料[J];無機化學學報;2007年08期

相關博士學位論文 前1條

1 劉晶郁;磷系極壓抗磨劑在綠色潤滑劑基礎油中的摩擦學特性研究[D];長安大學;2004年

相關碩士學位論文 前1條

1 楊廣磊;含氟潤滑劑的摩擦學性能研究及其成份分析[D];江南大學;2009年

本文編號：2892199