低硫燃油石墨烯润滑添加剂的摩擦学性能研究

发布时间：2023-03-06 21:19

　　为了减轻柴油机SO_X的排放,IMO(国际海事组织)明确要求船舶使用低硫燃油。但是脱硫导致燃油中减摩润滑物质的去除,使得低硫燃油的润滑性变差,导致燃油系统精密偶件的异常磨损。本文采用等离子体辅助高能球磨工艺制备表面修饰的石墨烯,将其作为燃油润滑添加剂以提高低硫燃油的减摩抗磨性能,并探究表面修饰石墨烯添加剂在低硫燃油中的分散性及其摩擦学性能。以CVD法制备的石墨烯为原材料,油酸为修饰剂,利用等离子体辅助高能球磨完成了石墨烯的表面修饰。对所制备的油酸修饰石墨烯进行SEM、TEM、XRD、Raman光谱、FT-IR红外光谱等分析,结果表明修饰后的石墨烯依然保持良好的片层结构,石墨烯的层数为3层、5层不等,石墨烯的片层间距由于油酸分子的插入而增大,油酸分子与石墨烯发生酯化反应嫁接到石墨烯表面,从而完成对石墨烯的表面修饰。修饰后的石墨烯在低硫燃油中有较稳定的分散性。以膨胀石墨为原材料,分别以油酸、低硫燃油为修饰剂,利用等离子体辅助高能球磨设备制备了表面修饰的石墨烯。经SEM、TEM、Raman光谱、FT-IR红外光谱等分析表明,所制备油酸修饰石墨烯层数为7层,燃油修饰石墨烯的...

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 低硫燃油
        1.2.1 低硫燃油的特点及存在的问题
        1.2.2 目前常用的解决措施
    1.3 石墨烯添加剂
        1.3.1 石墨烯的制备
        1.3.2 石墨烯的表面修饰研究
        1.3.3 石墨烯的摩擦学研究
    1.4 本文的研究意义及主要内容
        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 等离子体辅助高能球磨对石墨烯的表面修饰
    2.1 表面修饰石墨烯的制备
        2.1.1 表面修饰剂
        2.1.2 实验材料及设备
        2.1.3 表面修饰石墨烯的制备
    2.2 修饰前后石墨烯的结构表征
        2.2.1 SEM
        2.2.2 TEM
        2.2.3 XRD
        2.2.4 Raman
        2.2.5 FT-IR红外光谱分析
    2.3 表面修饰石墨烯在燃油中的分散性研究
    2.4 本章小结
第3章 等离子体辅助高能球磨制备石墨烯
    3.1 膨胀石墨的制备
    3.2 油酸修饰石墨烯的制备
    3.3 燃油修饰石墨烯的制备
    3.4 粉体的结构表征
        3.4.1 SEM
        3.4.2 TEM
        3.4.3 Raman
        3.4.4 FT-IR红外光谱分析
    3.5 表面修饰石墨烯在低硫燃油中的分散性研究
    3.6 本章小结
第4章 表面修饰石墨烯复合燃油的摩擦学性能研究
    4.1 添加量对摩擦性能的影响
        4.1.1 实验仪器
        4.1.2 实验材料
        4.1.3 实验方法
        4.1.4 实验结果
    4.2 极压性能测试
        4.2.1 实验步骤与方法
        4.2.2 实验结果
    4.3 盘销往复式摩擦实验
        4.3.1 实验仪器
        4.3.2 实验材料
        4.3.3 实验方法
        4.3.4 实验结果
    4.4 本章小结
第5章 复合燃油的理化性能及喷油雾化测试
    5.1 石墨烯添加剂对低硫燃油理化性能的影响
        5.1.1 含硫量
        5.1.2 闪点
        5.1.3 粘度
        5.1.4 热值
    5.2 复合燃油的喷油雾化性能测试
    5.3 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录



本文编号：3757403