自补偿添加剂及其修复和摩擦学效应研究

自补偿添加剂及其修复和摩擦学效应研究

游中流[1]2002年在《自补偿添加剂及其修复和摩擦学效应研究》文中研究表明所有机器的运动都是依赖其零件副的相对运动,有相对运动就有磨损,磨损是导致表面损坏、零件失效和材料损耗的主要原因。减少磨损的重要措施之一是润滑,然而传统润滑油只能起减少相对运动表面的磨损、延长其使用寿命的目的,而无在摩擦过程中产生自补偿被磨损表面的能力,因此也就不可能产生零磨损效应和自修复效应。 论文在国家自然科学基金(批准号:59975039)资助下,根据磨损自补偿理论设想,开展了磨损自补偿修复润滑添加剂的研制,以赋予传统润滑油新功能。 论文首先以四球法,对新合成的几种润滑添加剂的单相和双相、叁相复配后的摩擦学特性进行了较系统地研究,研究了复配比例和添加量等对其摩擦学性能—减摩、耐磨、承载性能的影响,在此基础上优选了ES12和ESM122两种润滑添加剂,对其进行了较系统的磨损自补偿修复效应及其摩擦学效应研究和对四种成品润滑油的适应性研究,并对摩擦表面的自补偿膜进行了红外光谱分析。 ES12和ESM122润滑添加剂对45~#钢-45~#钢摩擦副和45~#钢-锡青铜摩擦副均能产生负磨损、形成优异的磨损自补偿修复效应,并且具有优异的摩擦学效应:加入N46液压油中时,对于45~#钢-45~#钢摩擦副,其承载能力分别提高了66.7%和88.9%;其摩擦系数分别减少了71.0%、83.9%,其磨合时间分别缩短了80.0%和40.0%;对于45~#钢-锡青铜摩擦副,其承载能力分别提高了87.5%和112.5%,其摩擦系数均减少了86.2%,其磨合时间缩短了66.67%。 ES12和ESM122润滑添加剂对试验的四种成品油具有优异的自补偿效应和承载效应。以含ES12和ESM122的四种成品油润滑45~#钢-45~#钢摩擦副和45~#钢-锡青铜摩擦副时,摩擦副均为负磨损,产生了优异的自补偿修复效应,并使N32透平油的P。值分别提高了 109.6o和 100.0O,使蜗轮蜗杆油的P。值都提高了26刀%,使工业齿轮油220的P。值分别提高了 65刀%禾 73刀%,使 N32机械油的 P。值分另提高了 159.4%禾 170.8%。 红外光谱分析证实:以含 ES12的润滑油润滑的 45咋摩擦表面形成了聚合酯和铁皂组成的自补偿修复膜,而锡青铜摩擦表面形成了聚合酯和铜皂组成的自补偿修复膜。以含ESM122的润滑油润滑的45畦和锡青铜摩擦表面都是形成了聚合酯自补偿修复膜,膜中无铁皂或铜皂。由于在摩擦过程中自补偿膜不断生成,同时又不断被磨损,当成膜率大于磨损率后,不仅磨损过程完全在自补偿膜内进行,而且还会出现负磨损现象,产生自补偿修复效应。

方建[2]2005年在《磨损自补偿修复添加剂EDT和ETDM的研制及其摩擦学效应研究》文中提出摩擦导致的磨损是机械设备失效的主要原因,摩擦过程造成功率损失、浪费大量的能源,润滑及润滑剂是减小磨损、降低摩擦的主要措施。传统的润滑添加剂只有减缓磨损的作用,它们对摩擦副只有耐磨功能,而不能产生负磨损,没有磨损自补偿修复功能,而且减小摩擦的作用也有限。 论文基于磨损自补偿修复的设想,成功地研制出了具有优异的磨损自补偿摩擦学效应的添加剂,并对其磨损自补偿修复效应、承载效应、减摩效应和降温效应以及对四种类型的成品润滑油的适应性作了深入系统地试验研究,同时,还以常用的四球法,对其承载特性(PB)、耐磨特性和减摩特性作了系统深入的试验研究。 本文主要的研究成果体现在几个方面: 1、所研制的添加剂EDT具有优异的磨损自补偿摩擦学效应。 (1) 添加剂EDT有优异的磨损自补偿修复效应。在整个450min的试验内,动、静件的磨损始终为负磨损,磨损自补偿修复膜始终存在,磨损始终局限于磨损自修复膜内;而且成膜迅速,试验30min时,动、静件的磨损皆为负磨损。 (2) 添加剂EDT有优异的磨损自补偿承载效应。其承载能力最小为1372N,比基础油的至少提高了366.7%,比T202的提高了133.3%之多。 (3) 添加剂EDT有优异的磨损自补偿减摩效应。摩擦系数为0.0092~0.0121;比T202的摩擦系数减小了64.5%~87.9%。而且载荷越大、时间越长,减摩优异性越显着。 (4) 添加剂EDT有优异的磨损自补偿降温效应。490N时其温升为20℃,比T202的低87℃,载荷越高,其降低油温的作用越明显。 (5) 添加剂EDT的磨损自补偿摩擦学效应有较宽的载荷适应范围。在294~882N的载荷范围内,都有优异的磨损自补偿修复效应、减摩效应和降温效应。摩擦副在摩擦过程中均形成负磨损,摩擦系数不超过0.0121,油温温升不超过35℃;而传统的极压抗磨添加剂T202的情况是,当载荷增加到490N时,磨损及摩擦系数急剧增大,油温急剧上升,油温达130℃,已失工作的能力。 2、EDT和EDTM润滑添加剂对试验的四种成品油具有优异的磨损自补偿修复效应和减摩效应。以N46透平油和N220工业齿轮油润滑时,磨损均为正磨损,摩擦系数分别为0.016和0.0172;添加EDT或EDTM后,摩擦副的磨损均为负磨损,摩擦系数为0.0072~

闫艳红[3]2009年在《自修复添加剂对含铸铁配副摩擦磨损性能的影响研究》文中研究表明摩擦学的发展已将摩擦磨损研究从减摩抗磨扩展到磨损表面自修复甚至零磨损,其中,在线自修复已成为当今摩擦学研究热点,这对节能降耗要求越来越迫切的今天,具有重要的理论与应用意义。近年来,对自修复添加剂的研究多集中于钢摩擦副上。有研究表明,在自修复添加剂润滑下,45钢磨损表面能够在线生成自修复保护膜,有效地减少了金属磨损、延长了材料使用寿命。铸铁作为重要的工程材料,广泛应用于机械制造业,在铸造合金中,铸铁的产量约为75%~80%。若自修复添加剂能明显改善铸铁的摩擦磨损性能,可进一步扩大其在工业上的应用,降低生产成本。因此,开展自修复添加剂对含铸铁配副的摩擦磨损性能的研究具有重要的实际意义。本文选取自修复添加剂对含铸铁配副摩擦磨损性能的影响作为研究课题。选用MMU-5G屏显式材料端面摩擦磨损试验机作为试验平台,自主设计便于润滑的试验试样,自备亚微米级羟基硅酸盐粉体作为磨损自修复添加剂,对含铸铁配副:45钢/铸铁、铸铁/45钢以及铸铁/铸铁摩擦副进行了大量的摩擦磨损试验。研究了自修复添加剂浓度、添加剂的时间效应、载荷效应以及摩擦副间相对滑动速度等因素对自修复添加剂润滑下的含铸铁配副摩擦磨损性能的影响,借助扫描电镜观察试样的磨损表面及断面形貌,借助能谱仪对试样表面和断面进行成分分析,揭示含铸铁配副在自修复添加剂作用下的摩擦磨损行为,初步探讨自修复添加剂对铸铁的作用机理。结果表明,不同工况参数对自修复添加剂作用下的含铸铁配副的摩擦磨损性能影响十分明显。当自修复添加剂浓度、磨损时间、摩擦副所加载荷以及摩擦副间相对滑动速度适宜时,铸铁及含铸铁配副在自修复添加剂润滑下表现出良好的摩擦磨损性能。在整个试验过程中,含铸铁配副的摩擦系数较0%添加剂时明显减小,铸铁试样的磨损量明显降低,自修复添加剂对铸铁的减摩抗磨效应显着;试验发现,45钢试样在与铸铁对磨时,其磨损表面仍能发生自修复反应,生成自修复保护膜,而铸铁因其金相组织和机械性能的特点,磨损表面无法发生自修复反应。本文的研究结果对于进一步开展对铸铁在自修复添加剂润滑下的摩擦磨损性能以及自修复膜生成状况的研究具有重要的参考价值,为自修复添加剂在含铸铁配副上的应用提供了一定的试验依据。

涂政文[4]2002年在《磨损自补偿修复润滑添加剂及其机理研究》文中指出摩擦导致的磨损是机械设备失效的主要原因,润滑及润滑剂是减小摩擦、降低磨损的主要措施。传统的润滑添加剂只能减缓磨损随行程延长而累积的增加量或尺寸逐步减小的速率,它们对摩擦副只有耐磨功能,而不能产生负磨损,没有磨损自补偿修复功能。 论文基于磨损自补偿修复设想,研制出了在钢/钢摩擦副和钢/铜摩擦副中均具有优异磨损自补偿修复功能的二种润滑添加剂,并对其磨损自补偿修复效应进行了比较系统的研究:研究了系统输入参数(速度、压力、时间及基础油粘度等)、摩擦副材质对自补偿润滑添加剂的修复效应和摩擦学效应的影响规律;研究自补偿添加剂对基础油改进剂(清洁分散剂、抗氧剂、降凝剂等8种类型)的适应规律;利用现代微观分析手段对补偿膜的组份进行了分析,对其成膜机理进行了探讨。 用环/环面接触试验考察了所合成的两种物质作为润滑油添加剂的磨损自补偿修复效应。试验结果表明:所研制的二种自补偿添加剂对钢/钢摩擦副和钢/铜摩擦副均能形成负磨损,具有优异的磨损自补偿修复效应,突破了磨损随行程的延长而累计增加、随载荷增加而增大的传统摩擦学规律;四球试验机的结果证实两种添加剂具有优异的承载能力和减摩性能。 该两种添加剂加入基础油改进剂中的摩擦学实验表明:SRT_1和SRT_2添加剂与基础油改进剂有良好的适应性,能使基础油改进剂的承载能力提高,减摩性能增强以及耐磨性能增强; S盯;和 S叮。添力剂在四种成品油(L-Ili68液压油,L-CKC150齿轮油,L-D朋100空压机油及 L-C胚460涡轮蜗杆油)中具有良好的适应性,对钢店摩擦副和钢/铜摩擦副具有优异的自修复效应。 Image view处理系统的宏观表面形貌和摩擦表面红外光谱分析表明:SRT;和 SRT。添加剂在润滑油中用作添加剂时,在摩擦过程中在摩擦副表面生成酯类聚合膜,同时竣基又能与摩擦副表面金属反应生成皂盐,膜的形成既有添加剂的聚合和沉积在表面上的过程,亦有成膜剂中某些元素与表面反应的过程,成膜速率与磨损速率是一个动态过程。

莫云辉[5]2009年在《新型磨损自修复润滑剂的研制及其摩擦学特性和应用性研究》文中指出由于微纳米润滑材料和技术在解决机械零部件磨损自修复、延长其使用寿命和减少能源消耗具有的重要意义,设计新型润滑体系日益受到国内外的广泛关注。但由于纳米微粒的制备成本高、在润滑油中的分散稳定性较差、修复涂层中单质金属的成分较低、修复涂层的厚度较薄(一般为几十纳米)、以及修复技术较复杂等问题,限制了其广泛应用。针对上述问题,本文采用活化技术,重点研发了工艺简单、能修复较严重磨损表面、有良好润滑、减摩和抗磨功能且环境友好的、含微纳米软金属(锡、锌、铝锡、铝锡锌、锌锡、铟锌锡)的一系列新型润滑剂,并基于钢-钢、钢-铜摩擦副,考察了其修复性能和摩擦学特性。采用XPS、AES、SEM、淬冷、划痕、拉伸、弯曲、原位纳米力学等测试手段,分别研究了修复涂层的成分、厚度、结合强度、表面接触应力。探讨了润滑剂的摩擦修复作用机理,通过台架试验考察了其在机械传动中的应用前景。取得如下成果:用活化技术和机械法研制了粒径小于100nm的活化纳米锡润滑油,用于铜表面摩擦试验。SEM分析显示,该修复润滑剂在铜表面原位摩擦生成了10μm~20μm厚的修复涂层,涂层与基体结合紧密。XPS和AES分析表明,涂层中富含锡,Sn的原子百分比浓度最高达90%,具有优良的减摩抗磨性能。试验证明了活化添加剂对修复质量的重要影响。采用00号半流体脂代替32号基础油,解决了添加剂微粒在润滑油中的分散不稳定性。研制的20%活化微米锡半流体脂,在铜表面摩擦生成了20μm厚的Sn涂层,在各种载荷的摩擦试验中均显示负磨损,减摩性和抗磨性比传统抗磨剂3%ZDTP、3%氯化石蜡平均提高了32%、23%和148%、423%。研制的含锌和锌锡复合活化润滑脂有良好的修复性能和摩擦学性能,在铜基体上摩擦生成了10μm厚的锌涂层和20μm厚的锌锡涂层。锌锡的协同效应使该脂在各种载荷条件下的减摩抗磨性能明显优于单锌脂。研制的含铝系列润滑脂,能在铜基体上摩擦形成厚度为15μm的铝锡涂层和25μm的铝锡锌涂层,Al、Sn、Zn分布在整个修复涂层并渗镀进入铜基体。显示了活化的Al-Sn和Al-Sn-Zn添加剂之间具有良好的互配性和协同性以及与摩擦副的优良匹配性。攻克了目前添加剂难以在钢表面生成较厚修复层的难题。利用几种添加剂间的综合效应和协同增效作用,制备出活化锌锡和铟锡锌增效修复润滑剂,有效地修复了受损的钢摩擦副表面,锌锡和铟锡锌修复涂层的厚度分别达20μm和30μm。润滑修复后的钢-钢摩擦副,在各种载荷和各种转速下均呈现负磨损,在高转速下有稳定的低摩擦系数。用淬冷试验和划痕试验测试了涂层的结合强度。试验后的涂层无局部起皮、鼓泡、撕裂和脱落,涂层与基体结合牢固。考察了试样在拉伸和弯曲时对涂层结合性能的影响,当拉伸位移为2.7~3.6mm、弯曲变形为3.2~5.6mm时,未见涂层滑移、破裂、拱起和剥落,涂层与基体的固结性能良好。用纳米压痕法研究了各修复涂层的弹性模量等微观力学性能,由此分析计算了钢-钢直齿圆柱齿轮传动和钢蜗杆与铜蜗轮传动修复齿面的接触应力。研究表明,修复后的表面性能得到优化,能较大幅度地降低表面接触应力。在此基础上,将研制的5In25Sn15Zn脂与00号对比脂分别用于WD33-20型蜗轮减速器进行了台架试验。使用不含添加剂的00号脂润滑的蜗杆和蜗轮齿面均发生了明显磨损,采用5In25Sn15Zn润滑脂后,脂中Fe和Cu的浓度显着下降,蜗杆蜗轮的磨损得到有效控制,且齿面损伤部位已基本修复,减速器的机械效率大幅提高,显示了研发的修复润滑剂的潜在应用前景。

郭志光[6]2004年在《自修复纳米铜润滑添加剂的研制及其摩擦学性能的研究》文中进行了进一步梳理纳米技术的出现,尤其是纳米粉体制备技术的长足进步,增加了纳米润滑新的研究内容。纳米润滑已经成为润滑研究的一个重要研究方向。本文基于摩擦学、纳米粉体制备技术、有机化学、界面化学、电化学、结构化学、表面化学和材料学等多学科的知识,研制出了具有良好抗磨减摩性能、较好抗极压性能和自修复效应的添加剂NT1。分析了其结构的红外光谱;研究了摩擦学系统对NT1摩擦学性能的影响;研究了NT1与其他添加剂的协同效应;研究了摩擦副磨损表面沉积膜的成分;通过现代微观技术测试了摩擦副的磨损表面形貌及成分;提出了自修复纳米润滑过程中的动力学模型和电泳模型。 本文的主要创新和研究成果体现在以下方面: 1、基于超碎粉体制备技术和界面化学基本原理,通过选择合适的助剂和物料研制出了纳米铜,并通过正交试验得出研磨时最佳的物料配比。 2、通过对纳米粉体的二次化学修饰,较好的实现了纳米铜在基础油中的稳定分散性,并在此基础上研制出了具有自修复效应的纳米添加剂NT1。 3、系统地研究了添加剂N.1的摩擦学性能。结果表明,NT1具有磨损自修复功能,能降低钢/钢摩擦副的摩擦系数和改善耐磨性,添加剂NT1在N68油中添加量为4%时获得的N68NT1润滑油具有最佳摩擦学性能。对于钢/钢摩擦副,N68NT1的摩擦系数分别为MobilSAE40和N68油的56.2%和51.1%,并出现负磨损。另外,根据摩擦学系统理论,考察了摩擦学系统中主要特征元素(相对滑动速度、表面粗糙度、不同的添加量和载荷)对自修复纳米铜润滑添加剂NT1摩擦学性能的影响。 4、从表面分子反应动力学的观点出发,在大量的试验数据基础上建立了摩擦过程中摩擦副表面生成铜配位化合物的反应动力学公式,由公式可以看出随着摩擦时间的延长,在摩擦表面沉积的铜的配位化合物膜厚度会达到一定值,不再增加。 5、建立了自修复纳米铜润滑添加剂在摩擦过程中的电泳模型,为此,初步解释了其在摩擦过程中的选择性转移效应。同时也初步探讨了其润滑机理,得出N68NT1优异的摩擦学性能是因为在摩擦过程中多种沉积膜的协同作用。

顾艳红[7]2005年在《新型陶瓷润滑油添加剂的应用与作用机理》文中进行了进一步梳理硅酸铝基添加剂(以下简称 SiAl 添加剂)是一种新型的陶瓷润滑油添加剂,由于其具有明显的减摩与磨损修复功能,论文针对这种添加剂,在滑动磨损试验机上对钢/钢、钢/铸铁摩擦副的磨损行为进行了系统的研究;采用铁谱分析方法对试验机和实际轿车发动机运行过程中的油样进行了分析验证;利用现代微观分析手段对金属陶瓷修复层的组份和结构进行了分析,对新型添加剂的作用机理进行了探讨。针对本研究的特殊要求(载荷、速度变化范围大,运行时间长,要求磨痕平整等),研制了一台具有多功能的 GWL-1000 型摩擦磨损试验机。在此试验机上用球盘点接触试验考察了此添加剂的摩擦学效应,用销盘试验考察了其自修复效应。试验结果表明:随着载荷和转速的加大,摩擦副的磨合期能加速完成;摩擦副进入稳定磨损阶段的时间缩短,添加剂的作用趋于明显;新型添加剂对钢/铸铁的抗磨修复功效优于钢/钢摩擦副,可能与铸铁的高碳含量及其特殊的组织结构有关;销盘试验表明,添加剂可以保持长时间良好的动态磨损自修复功能,从而可以极大地延长材料的使用寿命。润滑油样的铁谱分析结果表明,加入 SiAl 添加剂后磨损烈度指数和磨粒浓度均呈下降趋势,证明了本添加剂的减摩作用,也为探讨添加剂的修复机理提供了佐证;实际发动机的润滑油铁谱分析与试验机的分析结果一致,并表明实际的工况更适合于发挥添加剂的作用。表面分析结果表明:陶瓷修复层的组织结构和性能发生了巨大的变化,其纳米硬度达到了 16GPa 以上,比原基体提高了几十倍,表面粗糙度 Ra 降低到20-30nm 左右,碳含量明显增加,组织结构变成非晶态,激光拉曼分析证明形成了类金刚石结构。根据全部试验与分析结果,提出了此陶瓷添加剂修复作用的机理可能是陶瓷添加剂在摩擦表面作用过程中,极大地提高了摩擦表面原子的活 性,将油中断裂的 C 链吸附,并将一部分铁屑捕获后,在其外层形成包裹,然后在表面实现了结构重组,形成了类金刚石结构。

岳文[8]2009年在《硅酸盐矿物微粒润滑油添加剂的摩擦学性能与磨损自修复机理》文中研究说明硅酸盐矿物微粒添加剂是最近十年新发展起来的一种环保型润滑油添加剂,具有优异的减摩抗磨作用和特殊的磨损自修复功能。对这种新型添加剂的研究,包括成分、结构、制备、性能、使用及作用机理,特别是磨损自修复的现象、特点、规律和机理等都还处于起步阶段,很不完善。因此,开展硅酸盐矿物微粒添加剂的研究具有重要的理论与实际意义,研究结果不仅可以促进摩擦学学科与润滑材料学科的发展,而且有助于实现该项技术的国产化,扩大该项技术的应用范围,为节能减排,建立可持续发展的绿色工程做出贡献。本文首次全面地考察了多种层状硅酸盐矿物微粒作为润滑油添加剂的特点及影响因素;成功地制备出了油溶性天然硅酸盐矿物微粒和化学合成硅酸盐微粒,重点研究了它们的自修复功能与机理;最后用制备出的一种含天然硅酸盐矿物微粒的润滑油添加剂,在实际机械设备中试运行,取得了良好的应用效果。本论文的主要内容与成果包括以下几个部分:1)对10种天然硅酸盐矿物微粒作为润滑油添加剂的摩擦学性能进行了评价,提出了他们应当具备的物理参数。建立了矿物微粒的结构、成分、颗粒度、浓度与其摩擦学性能的对应关系。发现微粒的晶体结构对摩擦学性能有重要影响,得到了白云母、850℃煅烧的坡缕石、800℃煅烧的海泡石、825℃煅烧的绿泥石、800℃煅烧的蛇纹石、600℃煅烧的叶蜡石比其它煅烧温度的矿物微粒表现出更好的摩擦学性能。证明晶体结构为TO型或TOT型、具有二八面体结构、呈层片状或纤维状、处于非晶转变区的矿物微粒是选用的主要标准2)制备出了油溶性硅酸盐矿物微粒,获得了良好的摩擦学性能制备了一种油溶性天然硅酸盐矿物微粒(WK01),在其表面成功地连接了有机长碳链分子,表现出极好的油溶性和分散性。在四球摩擦磨损试验中,WK01浓度为0.25%时抗磨性能最好,浓度为1%时,减摩性能最好;SRV摩擦磨损试验中,WK01浓度为2.0%时平均摩擦系数为0.167,比150SN基础油降低了44.8%;销/盘摩擦磨损试验中,对比了WK01和CA01(天然矿物微粒)的摩擦学性能,WK01的减摩抗磨性能明显优于CA01。3)成功地用化学合成法制备出与天然矿物微粒基本相同的硅酸镁/铝微粒合成了8种非晶结构的羟基硅酸镁/铝微粒(HC/HL01、02、03、04)。四球摩擦磨损试验中,浓度为0.25%的HC01和浓度为0.125%的HL04表现出最好的摩擦学性能;销/盘摩擦磨损试验中,HC04和HL04都大幅提高了承载能力,表现出优异的抗磨性能,并出现了负磨损的现象,摩擦表面生成的较厚的氧化层和碳化层可能是造成负磨损量的原因。4)深入探讨了磨损自修复的机理,建立了相应的物理模型根据大量深入的微观分析,发现在摩擦表面生成了一定厚度具有低粗糙度、高硬度、低摩擦系数、无色透明等特点的修复层,提出了磨损自修复的过程与机理,建立了磨损自修复的物理模型,并通过热力学计算,推导出了摩擦表面修复层生成的反应条件。硅酸盐矿物微粒可“携带”金属粒子返回磨损表面,在摩擦的高温与高压作用下,可形成具有特殊结构的修复层,修复层中金属元素主要以单质、氧化物、碳化物存在,从表面的金属氧化物逐渐过渡到单质和金属碳化物;C元素主要以金属碳化物、单质碳存在,摩擦表面的C为非晶结构,含有sp2和sp3键,结构的组成比较复杂,分布不均匀;理论计算出摩擦表面温度达到800℃,压强大于3.61GPa条件下,可以实现石墨向金刚石的转变。5)在实际的机械设备中验证了硅酸盐矿物微粒添加剂的使用效果制备了一种含天然硅酸盐矿物微粒的添加剂,应用于空气压缩机、循环水泵、减速机、重型工程车辆柴油发动机、私家汽车汽油发动机等,均达到了降低磨损的效果。

方建, 赵源[9]2006年在《润滑添加剂的磨损自补偿摩擦学效应》文中认为过去研究自制的润滑添加剂EDT,对磨损的测量采用测长法,不能反映摩擦表面是否成膜,也无法判断其是否具有磨损自修复功能。为此,用面/面接触的摩擦试验方式研究了添加剂EDT的磨损自补偿修复效应、减摩效应和抑制油温温升效应,并与传统的极压抗磨添加剂T202的摩擦学性能作了对比。结果表明:EDT在摩擦副的动、静件摩擦表面均形成了磨损自修复膜,形成了负磨损,且磨损量随时间的延长趋于稳定;磨损自修复膜具有减小和稳定摩擦系数的作用:摩擦系数极低并随时间的延长基本稳定,在294 N载荷下运行240 m in时其值为0.011 6,比N46-T202的值降低了64.5%。磨损自修复膜具有减小摩擦发热、抑制油温上升的作用:油温温升为15℃,比N46-T202的降低了68.1%。

岳文[10]2006年在《陶瓷添加剂对钢/钢接触疲劳及滑动磨损性能的影响及机理研究》文中研究表明润滑油添加剂再减少材料磨损方面起着举足轻重的作用。新型磨损自修复添加剂的研究将对传统的材料摩擦磨损理论做出全新的补充和扩展;同时,它的出现将使材料的摩擦磨损问题得到最为有效而彻底的解决,将使汽车、机械、国防等工业产生极大的经济和社会效益。因此,开展磨损自修复型润滑油添加剂对金属摩擦副摩擦学性能影响的研究具有非常重要的理论意义和实际应用价值,也具有很强的创新性。 本文选择的研究对象是在实际应用中表现出优异修复性能的以羟基硅酸铝为主的陶瓷润滑油添加剂。根据研究课题的特点,选用球棒接触疲劳试验机和GWL-1000型滑动摩擦磨损试验机进行试验研究。根据自修复型添加剂的特点,对试验方案进行了专门设计,接触疲劳试验中考察了添加剂对钢/钢摩擦副疲劳寿命和疲劳磨损的影响;滑动磨损试验中选用代表性较好的钢/钢摩擦副,考察了添加剂在不同工况参数(载荷、转速、行程等)下的作用情况;并结合添加剂对齿轮、铸铁缸套、镀铬缸套等实际零件的作用效果分析,系统全面地研究了该修复性添加剂对金属摩擦副摩擦学性能的影响及作用机理。 本文对陶瓷添加剂进行了接触疲劳和滑动磨损试验。结果表明,添加剂提高了钢/钢球棒摩擦副的接触疲劳寿命,改善了钢/钢摩擦副的疲劳磨损性能,在点蚀坑中存在微裂纹被覆盖的现象,摩擦表面存在厚度为微米级的白亮色改性层;不同浓度的添加剂会对接触疲劳寿命产生影响;在钢/钢销盘摩擦副上表现了明显的修复效果,出现了厚度为微米级的白亮色改性层,表面粗糙度显着降低,极表层纳米硬度明显提高;在不同工况参数下的试验结果表明,载荷对添加剂的影响最为明显,适当加大载荷有利于添加剂抗磨修复效果的体现,转速的影响不大,行程的影响同样比较明显,随着行程的加大,添加剂的修复效果更加显着。 本文对陶瓷添加剂对实际零件上的作用效果进行了研究。结果表明,添加剂作用后摩擦表面形貌均得到不同程度的改善,粗糙度明显降低,有裂纹被覆盖和修复的现象,纳米硬度显着升高,极表层的结构发生了变化,有富C层和类金刚石结构出现。 通过系统全面的研究,陶瓷添加剂可以极大的提高摩擦副的摩擦学性能,并

参考文献:

[1]. 自补偿添加剂及其修复和摩擦学效应研究[D]. 游中流. 机械科学研究院. 2002

[2]. 磨损自补偿修复添加剂EDT和ETDM的研制及其摩擦学效应研究[D]. 方建. 机械科学研究院. 2005

[3]. 自修复添加剂对含铸铁配副摩擦磨损性能的影响研究[D]. 闫艳红. 燕山大学. 2009

[4]. 磨损自补偿修复润滑添加剂及其机理研究[D]. 涂政文. 机械科学研究院. 2002

[5]. 新型磨损自修复润滑剂的研制及其摩擦学特性和应用性研究[D]. 莫云辉. 上海大学. 2009

[6]. 自修复纳米铜润滑添加剂的研制及其摩擦学性能的研究[D]. 郭志光. 机械科学研究院. 2004

[7]. 新型陶瓷润滑油添加剂的应用与作用机理[D]. 顾艳红. 中国地质大学(北京). 2005

[8]. 硅酸盐矿物微粒润滑油添加剂的摩擦学性能与磨损自修复机理[D]. 岳文. 中国地质大学(北京). 2009

[9]. 润滑添加剂的磨损自补偿摩擦学效应[J]. 方建, 赵源. 材料保护. 2006

[10]. 陶瓷添加剂对钢/钢接触疲劳及滑动磨损性能的影响及机理研究[D]. 岳文. 中国地质大学(北京). 2006

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自补偿添加剂及其修复和摩擦学效应研究
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