船用润滑油硼酸盐添加剂的摩擦学性能研究

发布时间：2017-10-28 14:24

  本文关键词：船用润滑油硼酸盐添加剂的摩擦学性能研究

  更多相关文章： 等离子辅助球磨 湿磨 硼酸盐添加剂 摩擦学性能 极压性

【摘要】：本文选用月桂酸钠和十六烷基三甲基溴化铵组成的阴阳离子复配型修饰剂,利用等离子体辅助球磨装置制备表面修饰K2B4O7粉体。分别采用普通干磨、等离子辅助干磨、普通湿磨、等离子辅助湿磨四种工艺,制备了表面修饰K2B4O7添加剂,通过对粉体的表征优化了球磨工艺。对不同球磨工艺制备的粉体进行形貌观察,结果表明:普通干磨和等离子辅助干磨制备的粉体大量粘附在球磨罐内壁,并出现严重结块和团聚现象,出粉率仅为10%。普通湿磨制备的粉体存在轻微团聚现象,而等离子体辅助湿磨未见粉体之间产生团聚,粉体平均粒径在300nm-400nm,出粉率约为65%。对不同球磨工艺制备的粉体进行XRD分析表明,等离子辅助湿磨制备的K2B4O7粉体晶粒尺寸最小,为11.28nm,等离子体与湿磨介质的协同作用有效提高了晶粒细化效率。等离子辅助湿磨制备的月-溴修饰的K2B4O7粉体热分析结果表明,等离子辅助湿磨使得月-溴在硼酸盐粉体表面吸附良好,月-溴对K2B4O7粉体起到了良好的修饰作用。在常规载荷和极压条件下对等离子辅助湿磨制备的K2B4O7粉体在长城5040船用气缸油中的摩擦学性能进行测试,结果表明:保持转速为100r/min,载荷为100N到200N的条件下的摩擦学试验结果表明,表面修饰K2B4O7粉体具有良好的减摩效果,并且随着载荷的提高,表面修饰K2B4O7粉体更易吸附到摩擦表面,形成修复层;油液光谱分析结果显示,载荷增大时,油样中B元素含量减少,说明载荷的增大有利于K2B4O7从复合油中转移到摩擦表面,起到减摩抗磨的作用。保持转速为100r/min,载荷为550N到800N的条件下的极压抗磨性能试验结果显示,表面修饰K2B4O7粉体作为润滑油添加剂能够提高滑油的抗极压性能,并且在长时间的使用过程中K2B4O7粉体的极压抗磨性能更能充分发挥;光谱分析结果显示,极压条件下,复合油中Fe元素的含量随时间延长无明显变化,但B元素逐渐降低,说明复合油中的K2B4O7粉体从润滑油中转移到摩擦表面,起到良好的减摩抗磨性能。铁谱分析结果表明,载荷增加到700N时,基础油润滑条的摩擦副开始出现异常磨损,而复合油润滑的摩擦副处于正常磨损状态;对800N-100r/min复合油润滑条件下,磨损90min后的磨损表面进行能谱分析,结果表明:摩擦过程中K2B4O7微粒在摩擦表面吸附、铺展成膜,起到减摩修复效果;同时K2B4O7微粒在摩擦过程中B元素渗透到摩擦材料表面内,可能发生摩擦化学反应,起到良好的极压抗磨效果。
【关键词】：等离子辅助球磨 湿磨 硼酸盐添加剂 摩擦学性能 极压性
【学位授予单位】：集美大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U677.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 引言10
• 1.2 硼酸盐添加剂的简介10-11
• 1.2.1 硼酸盐结构10-11
• 1.2.2 硼酸盐添加剂的特性11
• 1.3 硼酸盐添加剂在润滑油中的研究进展11-14
• 1.3.1 硼酸盐添加剂的摩擦作用机理研究12-13
• 1.3.2 硼酸盐添加剂的极压性能研究13-14
• 1.4 本文研究的目标、意义及主要研究内容14-15
• 1.4.1 研究的目标与意义14
• 1.4.2 研究主要内容14-15
• 第2章 表面修饰硼酸盐添加剂的球磨制备工艺优化15-25
• 2.1 硼酸盐的表面修饰剂的选择15
• 2.2 试验材料与方法15-17
• 2.2.1 试验材料15-16
• 2.2.2 实验设备16
• 2.2.3 表面修饰四硼酸钾粉体的制备工艺16
• 2.2.4 粉体检测方法16-17
• 2.3 试验结果与分析17-21
• 2.3.1 普通干磨工艺17
• 2.3.2 等离子辅助干磨工艺17-18
• 2.3.3 普通湿磨工艺18-19
• 2.3.4 等离子辅助湿磨工艺19-21
• 2.4 四硼酸钾粉体的X射线衍射分析21-22
• 2.5 月-溴修饰四硼酸钾粉体的热分析22-23
• 2.6 分析与讨论23-24
• 2.7 本章小结24-25
• 第3章 表面修饰硼酸盐添加剂的摩擦学性能研究25-39
• 3.1 试验仪器、材料及方法25-26
• 3.1.1 试验仪器25
• 3.1.2 试验材料25-26
• 3.1.3 试验方法26
• 3.2 表面修饰硼酸盐的减摩性测试26-33
• 3.2.1 不同润滑方式的减摩性对比26-30
• 3.2.2 不同载荷条件下摩擦学性能测试30-33
• 3.3 摩擦副磨损表面形貌分析33-35
• 3.3.1 润滑膏工况33-34
• 3.3.2 复合油工况34-35
• 3.4 润滑油样的光谱分析35-37
• 3.4.1 Fe元素含量分析35-36
• 3.4.2 B元素含量分析36-37
• 3.5 本章小结37-39
• 第4章 表面修饰硼酸盐添加剂的极压性研究39-49
• 4.1 试验设备、材料及试验方法39-40
• 4.1.1 试验设备39
• 4.1.2 试验材料39
• 4.1.3 试验方法39-40
• 4.2 表面修饰硼酸盐添加剂的极压性测试40-43
• 4.2.1 摩擦系数分析40-41
• 4.2.2 摩擦副磨损表面形貌分析41-43
• 4.3 润滑油样油液检测分析43-46
• 4.3.1 光谱分析结果43-45
• 4.3.2 油样铁谱分析45-46
• 4.4 极压减摩作用机理分析46-48
• 4.5 本章小结48-49
• 第5章 总结与展望49-51
• 5.1 总结49-50
• 5.2 展望50-51
• 致谢51-52
• 参考文献52-53

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 闫锦;戴乐阳;孟荣刚;郭学平;;等离子体辅助球磨制备表面修饰纳米TiO_2的摩擦学性能分析[J];摩擦学学报;2016年01期

2 李久盛;许健;;纳米硼酸盐作为润滑油添加剂的现状及趋势[J];润滑油;2015年01期

3 罗海棠;张立;孙令国;周旭光;;不含硫、磷、氯的极压抗磨添加剂发展概述[J];润滑油;2013年02期

4 Leyang DAI;;Behavior of Fe Powder During High-Energy Ball Milling Cooperated with Dielectric Barrier Discharge Plasma[J];Acta Metallurgica Sinica(English Letters);2013年01期

5 冀盛亚;孙乐民;;表面粗糙度对铜基粉末冶金/铬青铜摩擦副载流摩擦磨损性能影响的研究[J];润滑与密封;2011年03期

6 王焕敏;张治军;;硼酸盐润滑油添加剂的研究现状和进展[J];化学研究;2011年01期

7 李久盛;郝利峰;徐小红;张立;;表面修饰纳米硼酸钙的制备及摩擦学性能[J];中国表面工程;2010年03期

8 ;Weakly magnetic field-assisted synthesis of magnetite nano-particles in oxidative co-precipitation[J];Particuology;2009年05期

9 欧宝立;李笃信;;无机纳米粒子表面修饰[J];高分子材料科学与工程;2008年05期

10 崔继文;孙瑞岩;李士伟;王力峰;那辉;;十六烷基三甲基溴化铵直接处理钙基蒙脱土[J];吉林大学学报(理学版);2007年02期

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 杨阳;低温溶剂热条件下无机—有机杂化硼酸盐的合成、结构及性质研究[D];大连理工大学;2011年

2 刘平;阴离子型孪连表面活性剂的合成与性能研究[D];中国石油大学;2009年

3 田玉美;无机纳米润滑油添加剂的合成及性能研究[D];吉林大学;2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前7条

1 陈全喜;基于船用气缸油纳米硼酸盐添加剂的研究[D];集美大学;2015年

2 熊坤;以氮化硼为核的复合纳米微球的合成及其摩擦性能研究[D];湖北工业大学;2014年

3 李岩;水热法制备纳米硼酸钙润滑油添加剂[D];河北大学;2014年

4 谭慧强;铜基湿式摩擦副摩擦学性能及磨损图研究[D];中南大学;2013年

5 王珊珊;硼酸钛的合成及其极压抗磨性能研究[D];大连理工大学;2013年

6 魏云;纳米氟硼酸钾润滑添加剂的制备及性能研究[D];兰州理工大学;2010年

7 袁光辉;硼酸盐的结构特征及分类研究[D];大连理工大学;2007年

，

本文编号：1108637