石墨烯@二茂铁微观仿生非光滑表面制备及摩擦性能研究
发布时间：2022-10-09 21:07
发动机作为汽车心脏,其正常运行对汽车至关重要,而发动机机油润滑性能的优劣则对发动机的寿命与效率有着重要影响。近年来,机油添加剂已成为提高机油润滑性能及发动机效率的有效手段。目前机油添加剂的种类繁多,多数是含磷或含硫的,而同时具备高润滑性和环保性的机油添加剂较为缺乏。在自然界中,非光滑表面现象是普遍存在的,国内外学者通过研究一些典型动植物的非光滑表面提出了仿生非光滑概念。仿生非光滑表面可以简单地理解为在光滑基体表面存在至少一种可以引起仿生非光滑效应的因素的宏观区域表面。应用仿生非光滑表面的宏观产品,如仿生非光滑犁壁、仿生非光滑缸套活塞系统等,可以有效地减阻耐磨,提高生产效率,然而仿生非光滑理论尚缺乏在微观层面的构建与应用。石墨烯具有特殊的二维纳米层状结构、高机械强度和良好的导热性,并且是碳质固体润滑材料的基本结构单元。二茂铁是最早被发现的夹心配合物,其分子结构为一个铁原子处在两个平行的环戊二烯环之间。本文基于前人对宏观仿生非光滑表面的研究,提出将仿生非光滑表面理论运用到微观纳米级分子设计,利用石墨烯与二茂铁分子之间的π-π叠加作用将二茂铁分子结合到石墨烯片层表面,构建石墨烯@二茂铁纳米复...
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 汽车发动机的结构和工作原理
1.1.2 机油及其添加剂的重要作用
1.1.3 非光滑表面的仿生原理与应用
1.2 国内外研究现状
1.2.1 机油添加剂的研究和发展
1.2.2 仿生非光滑表面的研究和应用
1.2.3 基于石墨烯的润滑材料研究
1.3 本文研究内容
1.3.1 研究思路
1.3.2 研究内容
1.3.3 研究路线图
第2章 石墨烯@二茂铁仿生非光滑表面材料的制备与表征
2.1 引言
2.2 研究思路、仪器与试剂
2.2.1 研究思路
2.2.2 实验仪器
2.2.3 实验试剂
2.3 制备方法的选择与优化
2.3.1 反应溶剂选择
2.3.2 反应温度选择
2.3.3 反应方式选择
2.3.4 反应时间选择
2.3.5 反应流程的确定
2.4 石墨烯@二茂铁的表征
2.4.1 石墨烯@二茂铁的形貌表征
2.4.2 石墨烯@二茂铁的红外分析
2.4.3 石墨烯@二茂铁的拉曼光谱分析
2.4.4 石墨烯@二茂铁的紫外可见光谱分析
2.4.5 石墨烯@二茂铁的X射线光电子能谱分析
2.4.6 石墨烯@二茂铁的X射线衍射分析
2.5 本章小结
第3章 石墨烯@二茂铁仿生非光滑表面的摩擦学性能研究
3.1 引言
3.2 研究思路
3.2.1 实验机油选择
3.2.2 摩擦实验参数设定
3.2.3 实验设备与试剂
3.2.4 实验样件的制备
3.3 不同添加剂对机油摩擦性能的影响
3.3.1 摩擦实验机油的配制
3.3.2 摩擦实验结果
3.4 二茂铁质量分数对润滑性能的影响
3.4.1 摩擦实验机油的配制
3.4.2 摩擦实验结果
3.5 石墨烯@二茂铁添加剂量对润滑性能的影响
3.5.1 机油样品的配制
3.5.2 摩擦实验结果
3.6 不同工况对机油润滑性能的影响
3.6.1 机油样品的配制
3.6.2 摩擦实验结果
3.7 本章小结
第4章 发动机测试台架与汽油消耗量测量装置的搭建
4.1 引言
4.2 汽车发动机性能测试台架的搭建
4.2.1 搭建汽车发动机性能测试台架的目的
4.2.2 汽车发动机性能测试台架的设计
4.2.3 汽车发动机性能测试台架的软硬件
4.2.4 汽车发动机性能测试台架的功能
4.2.5 汽车发动机性能测试台架的测试方法
4.2.6 汽车发动机性能测试台架的问题与解决方法
4.3 发动机汽油消耗量测量装置的搭建
4.3.1 汽车燃油箱的基本构造
4.3.2 汽油消耗量测量装置的设计与功能优化
4.4 本章小结
第5章 石墨烯@二茂铁仿生非光滑表面材料的台架测试
5.1 引言
5.2 实验试剂与仪器
5.3 汽油消耗量测量装置与发动机性能测试台架的连接
5.4 不同浓度的机油添加剂对汽车发动机油耗的影响
5.4.1 机油样品的准备
5.5 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表成果及参与项目
发表的学术论文
授权发明专利
参与项目
本文编号：3689356
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 汽车发动机的结构和工作原理
1.1.2 机油及其添加剂的重要作用
1.1.3 非光滑表面的仿生原理与应用
1.2 国内外研究现状
1.2.1 机油添加剂的研究和发展
1.2.2 仿生非光滑表面的研究和应用
1.2.3 基于石墨烯的润滑材料研究
1.3 本文研究内容
1.3.1 研究思路
1.3.2 研究内容
1.3.3 研究路线图
第2章 石墨烯@二茂铁仿生非光滑表面材料的制备与表征
2.1 引言
2.2 研究思路、仪器与试剂
2.2.1 研究思路
2.2.2 实验仪器
2.2.3 实验试剂
2.3 制备方法的选择与优化
2.3.1 反应溶剂选择
2.3.2 反应温度选择
2.3.3 反应方式选择
2.3.4 反应时间选择
2.3.5 反应流程的确定
2.4 石墨烯@二茂铁的表征
2.4.1 石墨烯@二茂铁的形貌表征
2.4.2 石墨烯@二茂铁的红外分析
2.4.3 石墨烯@二茂铁的拉曼光谱分析
2.4.4 石墨烯@二茂铁的紫外可见光谱分析
2.4.5 石墨烯@二茂铁的X射线光电子能谱分析
2.4.6 石墨烯@二茂铁的X射线衍射分析
2.5 本章小结
第3章 石墨烯@二茂铁仿生非光滑表面的摩擦学性能研究
3.1 引言
3.2 研究思路
3.2.1 实验机油选择
3.2.2 摩擦实验参数设定
3.2.3 实验设备与试剂
3.2.4 实验样件的制备
3.3 不同添加剂对机油摩擦性能的影响
3.3.1 摩擦实验机油的配制
3.3.2 摩擦实验结果
3.4 二茂铁质量分数对润滑性能的影响
3.4.1 摩擦实验机油的配制
3.4.2 摩擦实验结果
3.5 石墨烯@二茂铁添加剂量对润滑性能的影响
3.5.1 机油样品的配制
3.5.2 摩擦实验结果
3.6 不同工况对机油润滑性能的影响
3.6.1 机油样品的配制
3.6.2 摩擦实验结果
3.7 本章小结
第4章 发动机测试台架与汽油消耗量测量装置的搭建
4.1 引言
4.2 汽车发动机性能测试台架的搭建
4.2.1 搭建汽车发动机性能测试台架的目的
4.2.2 汽车发动机性能测试台架的设计
4.2.3 汽车发动机性能测试台架的软硬件
4.2.4 汽车发动机性能测试台架的功能
4.2.5 汽车发动机性能测试台架的测试方法
4.2.6 汽车发动机性能测试台架的问题与解决方法
4.3 发动机汽油消耗量测量装置的搭建
4.3.1 汽车燃油箱的基本构造
4.3.2 汽油消耗量测量装置的设计与功能优化
4.4 本章小结
第5章 石墨烯@二茂铁仿生非光滑表面材料的台架测试
5.1 引言
5.2 实验试剂与仪器
5.3 汽油消耗量测量装置与发动机性能测试台架的连接
5.4 不同浓度的机油添加剂对汽车发动机油耗的影响
5.4.1 机油样品的准备
5.5 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表成果及参与项目
发表的学术论文
授权发明专利
参与项目
本文编号：3689356
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/3689356.html
