石墨烯负载硼酸钾润滑油添加剂的制备及摩擦学性能研究

发布时间：2021-04-29 19:37

　　船舶发动机使用低硫燃油会导致活塞-缸套等关键零部件的磨损加剧。在润滑油中加入合适的纳米润滑添加剂可以有效改善润滑油的性能和承载能力,这为减小船舶发动机运动部件的摩擦磨损提供了一个可行的方法。本文以膨胀石墨和硼酸钾为原材料,以油酸为表面修饰剂,利用等离子体辅助球磨工艺,在不同的放电电流参数下制备了2组石墨烯/硼酸钾润滑油添加剂,采用SEM、TEM、XRD、Raman、FT-IR等检测手段对所制备的石墨烯/硼酸钾润滑油添加剂进行微观结构和表面特性分析,并测试了石墨烯/硼酸钾润滑油添加剂在润滑油中的分散性及摩擦学性能。本文研究内容主要有:1)研究石墨烯的形成机制及纳米硼酸钾在石墨烯上的负载情况。在2A放电电流的条件下,等离子体辅助球磨20h所获得的石墨烯层数为8层,纳米硼酸钾颗粒均匀地分布在石墨烯上。这主要是因为在等离子体的热效应下,膨胀石墨的层间距变大,促进石墨烯从石墨片层上的剥离,同时大电流放电等离子体的微区加热效应也会使硼酸钾颗粒熔化和热爆飞溅,之后迅速冷凝分布在石墨烯片层上,且部分硼酸钾颗粒被石墨烯包裹。2)分析等离子体辅助球磨的放电电流对制备石墨烯/硼酸钾的影响。当降低放电电流为1... 

【文章来源】：集美大学福建省

【文章页数】：52 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 纳米润滑添加剂的研究现状
        1.2.1 纳米润滑添加剂的种类
        1.2.2 石墨烯润滑添加剂的研究
        1.2.3 纳米硼酸盐润滑添加剂的研究
        1.2.4 纳米复合润滑添加剂的研究现状
    1.3 石墨烯复合材料的制备
        1.3.1 石墨烯的制备方法
        1.3.2 石墨烯复合材料的制备方法
        1.3.3 等离子体辅助球磨制备方法
    1.4 本文研究的内容与意义
        1.4.1 本文的研究意义
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 创新点
第2章 石墨烯负载硼酸钾润滑油添加剂的制备
    2.1 石墨烯负载硼酸钾润滑添加剂的制备及表征
        2.1.1 实验材料与设备
        2.1.2 石墨烯/硼酸钾添加剂的制备及表征方法
    2.2 石墨烯/硼酸钾添加剂的结构表征
        2.2.1 SEM
        2.2.2 TEM
        2.2.3 XRD
        2.2.4 Raman
        2.2.5 FT-IR
    2.3 石墨烯/硼酸钾添加剂的分散性研究
    2.4 本章小结
第3章 石墨烯负载硼酸钾润滑油添加剂的摩擦学性能
    3.1 试验仪器
    3.2 试验方法
    3.3 试验结果与分析
        3.3.1 不同球磨时间石墨烯/硼酸钾复合油的摩擦学性能
        3.3.2 不同添加量下复合油的摩擦学性能
        3.3.3 油液检测与分析
        3.3.4 摩擦副表面分析
        3.3.5 摩擦机理分析
    3.4 本章小结
第4章 放电电流对制备石墨烯负载硼酸钾润滑油添加剂的影响
    4.1 石墨烯/硼酸钾润滑添加剂的制备
    4.2 石墨烯/硼酸钾材料的结构表征
        4.2.1 石墨烯/硼酸钾添加剂的形貌分析
        4.2.2 石墨烯/硼酸钾添加剂的表面分析
        4.2.3 石墨烯/硼酸钾添加剂的分散性研究
    4.3 石墨烯/硼酸钾添加剂的摩擦学性能研究
        4.3.1 石墨烯/硼酸钾添加剂的摩擦系数
        4.3.2 摩擦试验前后的油液光谱分析
        4.3.3 SEM与 EDS
    4.4 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3168051