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船用润滑油硼酸盐添加剂的摩擦学性能研究
| 论文题名： | 船用润滑油硼酸盐添加剂的摩擦学性能研究 |
| 关键词： | 等离子辅助球磨;硼酸盐添加剂;摩擦学性能;极压性;船用润滑油 |
| 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。 |
| 作者： | 张立攀 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 戴乐阳;吴宏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 集美大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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