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纳米LaF3和蛇纹石滑油添加剂的摩擦学性能研究
| 论文题名： | 纳米LaF3和蛇纹石滑油添加剂的摩擦学性能研究 |
| 关键词： | 船舶机械;设备润滑;纳米LaF3;减摩特性 |
| 摘要： | 船舶机械设备的正常运转离不开润滑油，润滑油的性能直接影响设备的使用寿命。随着纳米技术的发展，纳米粒子作为润滑油添加剂的研究越来越多，本文选择纳米稀土化合物LaF3和硅酸盐蛇纹石作为润滑油添加剂，添加到基础油中，通过摩擦磨损试验评价其摩擦学性能，为纳米LaF3和蛇纹石作为润滑油添加剂的实际应用提供理论基础。 本研究主要内容包括：⑴采用化学沉淀法和物理球磨法相结合的方法制备了纳米LaF3，使用全方位行星式球磨机球磨的方法制备了纳米蛇纹石，采用纳米激光粒度仪表征了纳米LaF3和蛇纹石的粒径，采用X射线衍射仪表征了制备的纳米LaF3和蛇纹石物相组成。⑵对比Span-80、Tween-80、平平加OS-15三种表面活性剂对纳米LaF3和蛇纹石的改性效果，采用可见分光光度计评价其透射比和吸光度，发现平平加OS-15效果最佳，原因是其中的醚基对纳米粒子有较好的吸附作用，形成空间位阻稳定机制。⑶设计三因素五水平的正交试验，通过四球摩擦磨损试验，考核摩擦系数和磨斑直径两个结果，优化出抗磨减摩性能最佳的参数组合为:纳米LaF3和蛇纹石总添加量为0.6％，纳米LaF3和蛇纹石添加比例为3∶1，纳米粒子总添加量与平平加OS-15的比例为2∶1。与基础油相比，添加纳米LaF3和蛇纹石的润滑油摩擦系数减小了43.0％，磨斑直径减小了38.8％。⑷通过往复式摩擦磨损试验机对比了基础油和纳米添加剂润滑油的抗磨减摩性能，发现纳米添加剂润滑油试样的摩擦系数和磨损量均优于基础油试样。将试验气缸套试样在金相显微镜和SEM下观察，发现基础油试样明显磨损严重，存在较多的划痕，能谱扫描结果显示，纳米添加剂润滑油试样表面多出了F、La、Si、Mg四种元素。推测纳米LaF3和蛇纹石抗磨减摩的机理，是纳米粒子在摩擦磨损过程中进入到摩擦副，及时修复填充摩擦产生的划痕，起到抗磨减摩作用。 |
| 作者： | 张祥 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 朱新河 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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