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文檔簡介
1、微納米顆粒作為潤滑添加劑能夠顯著的改善摩擦副的潤滑狀態(tài),降低摩擦磨損,具有廣闊的應(yīng)用前景。但由于制備方法、工藝和成本的局限,難以滿足規(guī)?;瘧?yīng)用的需求。目前,研發(fā)能夠規(guī)模化應(yīng)用的功能全面、成本低、無污染的自修復(fù)材料,已成為世界各國的研究熱點(diǎn)。近年來以天然蛇紋石礦物為代表的“摩擦改進(jìn)劑”用于金屬摩擦表面的自修復(fù),已經(jīng)受到國內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注。凹凸棒石具有與蛇紋石礦物相似的化學(xué)成分和晶體結(jié)構(gòu),其礦物為粘土礦,顆粒為天然一維納米纖維,因此本論
2、文選擇凹凸棒石作為研究對象,對其用作潤滑油添加劑的摩擦學(xué)性能及自修復(fù)機(jī)理進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。
論文以經(jīng)工業(yè)提純的凹凸棒石作為研究對象,首先采用多種分析測試手段對其晶體結(jié)構(gòu)及理化特性進(jìn)行了系統(tǒng)分析,對不同預(yù)處理工藝對其晶體結(jié)構(gòu)和性能的影響進(jìn)行了研究,并采用硅烷偶聯(lián)劑 KH-550對凹凸棒石進(jìn)行了表面改性,分析了改性效果和改性機(jī)理。
分別測試了凹凸棒石作為添加劑在三種典型潤滑油中試件的摩擦學(xué)性能,分析了試件磨損表面形貌、元
3、素分布和物相組成,并對其減摩抗磨性能機(jī)理進(jìn)行了初步探討。凹凸棒石在三種典型的潤滑油中均有效降低了試件的摩擦系數(shù)和磨損率,表現(xiàn)出優(yōu)良的減摩抗磨性能。并且,凹凸棒石的加入可在試件磨損表面形成非連續(xù)的自修復(fù)膜。
分別考察了不同摩擦環(huán)境因素(載荷、頻率和試驗(yàn)溫度)、預(yù)處理工藝參數(shù)(熱處理溫度、酸處理濃度)及線接觸模式下凹凸棒石作為添加劑在礦物基礎(chǔ)油150SN中試件的摩擦學(xué)性能,并對試件磨損表面進(jìn)行了形貌和元素組成分析。研究表明:凹凸棒
4、石的加入在不同摩擦環(huán)境因素條件下試件均表現(xiàn)出優(yōu)良的減摩抗磨性能,且磨損表面發(fā)現(xiàn)了自修復(fù)膜的存在。線接觸模式下,凹凸棒石的加入也使試件表現(xiàn)出了較好的減摩抗磨性能,磨損表面形成厚度約3μm主要由納米晶和非晶構(gòu)成的自修復(fù)膜。
將有機(jī)鉬與凹凸棒石復(fù)合加入潤滑油中進(jìn)行摩擦學(xué)試驗(yàn),分別在不同摩擦副接觸方式、不同載荷和不同頻率條件下測試了有機(jī)鉬與凹凸棒石之間的協(xié)同作用,結(jié)果表明:在試驗(yàn)所用參數(shù)條件下,有機(jī)鉬與凹凸棒石之間均體現(xiàn)出正的協(xié)同作用
5、,表現(xiàn)出優(yōu)于凹凸棒石單獨(dú)存在時的減摩抗磨性能。
將納米銅與凹凸棒石復(fù)合加入潤滑油中進(jìn)行摩擦學(xué)試驗(yàn),分別在不同摩擦副接觸方式、載荷和頻率條件下測試了納米銅對凹凸棒石摩擦學(xué)性能的影響。在試驗(yàn)所用參數(shù)條件下,納米銅進(jìn)一步提高了凹凸棒石的減摩抗磨性能。
本文的研究結(jié)果表明:凹凸棒石用于潤滑油添加劑,有效降低了試件的摩擦系數(shù)和磨損率,表現(xiàn)出優(yōu)良的減摩抗磨性能,并可在試件磨損表面形成自修復(fù)膜。而凹凸棒石與減摩添加劑有機(jī)鉬以及納米
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