脂肪醇聚氧乙烯醚与三乙醇胺硼酸酯水溶液的摩擦学性能研究

发布时间：2017-03-28 10:08

  本文关键词：脂肪醇聚氧乙烯醚与三乙醇胺硼酸酯水溶液的摩擦学性能研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：水基润滑液符合可持续发展的要求,而且是一类环境友好型润滑剂。但是,和油基型润滑液相比,水基润滑液具有成膜能力差、粘压系数较低和润滑性能较差等缺点,所以有必要选取性能良好的添加剂来提高其摩擦学性能。本文主要对脂肪醇聚氧乙烯醚(Alcohol Ethoxylate Ether, AEO)和三乙醇胺硼酸酯(Triethanolamine borate ester, BN)进行了相关的摩擦学试验和分析。首先使用MRS-10A型四球试验机和SRV摩擦磨损试验机考擦了AEO和AEO-BN水溶液的减摩抗磨性能,再分别测试两种水溶液的最大无卡咬值(PB)和稳定性能,然后利用三维共聚焦表面形貌仪对长磨后的钢球表面磨斑进行了表面分析,最后利用XPS能谱分析仪对长磨后的钢球表面进行了化学态分析。试验结果表明,BN的加入对聚醚溶液的减摩抗磨性能有所提升,而且PB值有了较大的提高。然后利用旋转流变仪对AEO和AEO-BN水溶液的流变性能进行研究。首先考察流体的牛顿特性,然后分别研究浓度、温度对流变性能的影响,并且在相同的条件下对比了AEO和AEO-BN溶液的黏度。结果表明,浓度越大,黏度也越大。当温度没有超过溶液的浊点前,黏度随着温度的升高而降低。接着利用NGY-6型纳米膜厚测量仪对两种水溶液的成膜能力进行了研究,并对其所处润滑状态进行分析。结果表明,随着线速度的增大,AEO水溶液膜厚一直增大到38nnm,而AEO-BN水溶液的膜厚一直增大到35nnm。二者都是处在由薄膜润滑向弹流润滑转变的过程中,其中所伴随着润滑状态为混合润滑。最后对两种水溶液进行了防锈性试验分析,并对试验现象进行了解释说明。结果发现AEO溶液的防锈效果较差,加入BN以后混合溶液的防锈性有了很大的提高,说明BN具有良好的防锈性。通过对以上的相关试验,发现AEO和BN具有良好的润滑协同效应,而且也是一种环境友好型水基润滑剂,可以为后续的水基润滑研究提供一定的思路和理论指导。
【关键词】：水基润滑剂 脂肪醇聚氧乙烯醚 三乙醇胺硼酸酯 减摩抗磨 流变性能 成膜能力 防锈性
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH117.22
【目录】：

• 致谢5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 绪论11-23
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 水基润滑液概述12-14
• 1.3 水基润滑液研究现状14-17
• 1.3.1 含硼氮极压抗磨添加剂14
• 1.3.2 硫磷系水基润滑剂14-15
• 1.3.3 聚醚类水基润滑剂15-16
• 1.3.4 羧酸及其盐类水基润滑剂16-17
• 1.4 润滑理论概述17-18
• 1.5 添加剂的选择18-20
• 1.6 研究内容和意义20-23
• 2 聚醚与硼酸酯水溶液的减摩抗磨性能研究23-53
• 2.1 引言23-24
• 2.2 试验方案设计24-28
• 2.2.1 试验设备24-28
• 2.2.2 水基润滑液的配制28
• 2.3 四球试验结果分析28-34
• 2.3.1 浓度对减摩抗磨性能的影响28-30
• 2.3.2 载荷对减摩抗磨性能的影响30-32
• 2.3.3 转速对减摩抗磨性能的影响32-34
• 2.4 三维形貌分析34-36
• 2.5 SRV试验结果分析36-41
• 2.6 极压性能分析41-43
• 2.7 稳定性能分析43-45
• 2.8 XPS试验结果分析45-50
• 2.9 结论50-53
• 3 聚醚与硼酸酯水溶液的流变性能研究53-67
• 3.1 引言53-54
• 3.2 试验方案设计54-55
• 3.2.1 试验设备54
• 3.2.2 相关参数的设定54-55
• 3.3 试验结果分析55-64
• 3.3.1 剪切力和剪切率的关系55-58
• 3.3.2 浓度对黏度与剪切率之间关系的影响58-60
• 3.3.3 温度对黏度与剪切率之间关系的影响60-64
• 3.4 结论64-67
• 4 聚醚与硼酸酯水溶液的成膜性能研究67-73
• 4.1 引言67
• 4.2 试验方案设计67-70
• 4.2.1 试验设备67-69
• 4.2.2 试验前的清洗69-70
• 4.3 试验结果分析70-72
• 4.4 结论72-73
• 5 防锈性研究73-77
• 5.1 引言73
• 5.2 试验方案设计73-74
• 5.3 试验结果分析74-76
• 5.4 结论76-77
• 6 总结与展望77-79
• 6.1 结论77
• 6.2 主要贡献和创新点77-78
• 6.3 展望78-79
• 参考文献79-83
• 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果83-87
• 学位论文数据集87

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