题名几种含硼润滑油添加剂的制备及摩擦学性能研究
作者贾正锋
学位类别工学博士
答辩日期2010-05-14
授予单位中国科学院研究生院
导师夏延秋 ; 邵鑫
关键词硼酸酯 硼酸盐 DLC薄膜 摩擦磨损 Borate Borate ester DLC coating Steel Friction and wear
学位专业材料学
中文摘要硼酸盐和硼酸酯作为一种新型润滑油添加剂具有很多优异的性能,比如优异的减摩和抗磨性能、良好的抗氧化性能和低毒性等。本文合成了几种不同种类的硼酸盐和硼酸酯,并且对其物理化学性质和减摩抗磨机理进行了研究。主要结果如下:
1.合成了六种含硼氮润滑油添加剂,并考察了它们的物理和化学性质。同时以聚ɑ-烯烃 (PAO) 为基础油,考察了含硼氮润滑油添加剂对类金刚石 (DLC) 薄膜/AISI 52100钢摩擦副的摩擦磨损性能的影响。对比摩擦改进剂MoDTC发现,硼氮剂具有更高的承载能力和减摩抗磨能力。在磨痕表面上的含N化合物和BN提高了摩擦副的抗磨和减摩性能。
2.合成了九种离子液体功能化硼酸酯,考察了这些离子液体功能化硼酸酯的物理和化学性质。将离子液体功能化硼酸酯添加到PAO中,对比极压抗磨剂ZDDP发现,离子液体功能化硼酸酯对DLC薄膜/AISI52100摩擦副具有更高的承载能力和减摩抗磨能力。另外经磁控溅射的AISI1045钢相对于未经溅射的AISI1045钢而言具有更好的抗磨作用。XPS分析显示在磨痕表面上存在含F、N和BN的化合物;该化合物提高了摩擦副的润滑性能。
3.利用水热法合成了三种具有不同形貌的纳/微米结构的硼酸盐,并将硼酸盐用油酸(OA)修饰。硼酸盐加入到PAO中,考察了硼酸盐对激光处理的AISI1045钢/ AISI 52100钢摩擦副和淬火处理的AISI1045钢/ AISI 52100钢摩擦副摩擦磨损性能的影响,发现油酸修饰硼酸盐能有效提高PAO的减摩抗磨性能。XPS分析显示在磨痕表面形成了含有B、La(或Cu、Zn)的化合物,它们起到了减摩抗磨作用。
4.成功合成了核/壳型硼酸盐/SiO2复合微球并将该微球用油酸进行修饰,将修饰和未修饰的微球用FT-IR、FE-SEM 和 TEM进行表征。将经油酸修饰的微球加入到PAO 中考察了复合微球对经淬火处理的AISI1045/AISI52100钢摩擦副摩擦学性能的影响。发现加入修饰的复合微球以后能够有效提高PAO的减摩抗磨性能。XPS显示,在磨痕的表面形成了含有B、Si、La(Cu或Zn)和Fe的化合物,从而降低了摩擦磨损。
学科主题先进润滑材料
公开日期2012-11-07
内容类型学位论文
源URL[http://210.77.64.217/handle/362003/1684]  
专题兰州化学物理研究所_固体润滑国家重点实验室
推荐引用方式
GB/T 7714
贾正锋. 几种含硼润滑油添加剂的制备及摩擦学性能研究[D]. 中国科学院研究生院. 2010.
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