一、纳米SiO_2润滑油添加剂的制备(论文文献综述)
李媛[1](2021)在《纳米MoS2基润滑油添加剂的制备及其摩擦性能研究》文中提出润滑被认为是工业化过程中节能和提高机械效率最有效的方法之一,然而,随着现代社会科学与技术的发展,传统润滑油添加剂已经达不到当今制造、汽车等领域的高精度性能指标,同时含P,S,Cl的润滑剂不符合绿色环保的要求。近些年,随着纳米摩擦学的出现,MoS2作为润滑添加剂已经应用在很多润滑领域。MoS2的“三明治”片层结构之间靠范德华力连接,Mo和S原子间靠共价键连接,在受到剪切力作用后,Mo和S原子之间容易发生滑动,与大块层状商业MoS2相比,纳米MoS2具有优异的摩擦性能,因此制备高减摩抗磨性能的纳米MoS2基添加剂是目前迫在眉睫的任务。本论文中,运用XRD、SEM、FT-IR、TG、BET、UV-vis、四球试验机等表征方法对制备的一系列MoS2基添加剂进行微观结构、分散性能和摩擦性能评价与分析。本课题研究内容包括以下几方面:1.以Na2MoO4·2H2O和CS(NH2)2为原料,通过分别添加表活剂TEBAC、TBAB和CTAB调节MoS2的形貌,采用水热法成功制备双核壳MoS2(DS-MoS2),单核壳MoS2(SS-MoS2)和花球MoS2(FB-MoS2),并通过四球摩擦实验,分析探究MoS2的微观形貌对摩擦性能和润滑机理的影响。不同的微观结构对摩擦性能有很大影响,FB-MoS2在SN 5W-30中可以保持自然沉降8小时稳定,离心模拟外力条件下吸光度为0.639;平均摩擦系数(AFC)为0.0668,是SN 5W-30发动机油的64%,平均磨斑直径(AWSD)为0.575 mm,是SN 5W-30发动机油的77%,表明FB-MoS2具有优异的减摩抗磨性。结合XRD和SEM分析,FB-MoS2具有相对较大的(002)晶格间距,这对其“滚动-变形”“剥离-吸附”润滑机制的过程有利,因此对其减摩抗磨性有很大帮助。最后利用MS(materials studio)动力学模拟程序构建C12和C12-MoS2的分子模型,验证MoS2与Fe(110)表面的吸附能力增强。2.以FB-MoS2为研究对象,为弥补其“滚动-变形”润滑机制的缺点,使用水热法制备Fe3O4/MoS2,TiO2/MoS2和SiO2/MoS2,并通过分散性评价和四球摩擦实验,探究类球形纳米氧化物对FB-MoS2摩擦性能的影响。结果表明,SiO2/MoS2在SN 5W-30中可以保持自然沉降18小时稳定,离心模拟外力条件下吸光度为0.780;SiO2/MoS2的AFC为0.0637,是SN 5W-30发动机油的58.98%;AWSD为0.511 mm,为SN 5W-30发动机油的68.68%,表明SiO2/MoS2具有更优异的减摩抗磨性。通过机理分析发现摩擦过程电磁场作用会使Fe3O4/MoS2产生团聚,由于Fe3O4相对较大的硬度,摩擦面之间的钢球凹坑不能很好的填充;而TiO2的硬度相对来说不高,会随着摩擦时间的增加,逐渐变形被磨碎形成极薄的吸附膜在钢球表面;SiO2具有适当的硬度,可以在受到外力时,在摩擦面凸出的位置起到扩大油膜厚度的作用,在凹陷的位置起到填补凹坑的作用,实现SiO2和MoS2的协同润滑,显现出优异的润滑性能。3.进一步以SiO2/MoS2为研究对象,为了弥补随着摩擦时间的延长MoS2在摩擦表面形成的吸附膜会被SiO2破坏的缺陷,使用水热法制备SiO2/MoS2/GO和SiO2/MoS2/g-C3N4,并通过分散性评价和四球摩擦实验,探究2D层状纳米材料GO和g-C3N4对SiO2/MoS2摩擦性能和润滑机理的影响。结果表明,SiO2/MoS2/GO的AFC为0.0614,是SN 5W-30发动机油的58.33%;AWSD为0.394 mm,为SN 5W-30发动机油的52.96%,表明SiO2/MoS2/GO具有优异的减摩抗磨性。GO和g-C3N4都是具有层状结构的2D纳米材料,层与层之间依靠范德华力连接,所以在受到剪切力时容易发生滑动和片层结构剥离,填补到钢球接触面之间的凹坑或者缺陷处,起到自修复的作用,与g-C3N4相比GO具有与SiO2/MoS2更好的协同润滑能力。4.为了提升SiO2/MoS2/GO在SN 5W-30中的分散性能,制备了OA-SiO2/MoS2/GO,通过重力自然沉降条件和离心模拟外力条件对其分散性进行评价与分析,结果表明,OA-SiO2/MoS2/GO在SN 5W-30可以保持自然沉降稳定20天以上,离心模拟外力条件下吸光度为0.982,分散稳定性良好。四球实验结果显示OA-SiO2/MoS2/GO的AFC为0.0593,是SN 5W-30发动机油的54.91%;AWSD为0.349 mm,为SN 5W-30发动机油的47%,表明OA-SiO2/MoS2/GO具有优异的减摩抗磨性。进一步证实分散稳定性提升有助于提高摩擦性能。以上研究从增强“微轴承”作用、增强在摩擦表面吸附膜稳定性和增强在基础油中的分散稳定性等方面可以实现提高MoS2基添加剂在SN 5W-30的润滑减摩抗磨性能。
安冰洋[2](2021)在《离子液体修饰的纳米Fe3O4,TiO2和SiO2作润滑脂添加剂的载流润滑研究》文中研究表明随着我国经济快速发展,电气设备广泛应用于现代工业,电接触部位的稳定可靠运行对设备使用寿命有着至关重要的影响,因此电接触区域的润滑防护处理成为设备维护的重中之重,这些关键部位要求润滑脂不仅具有良好的减摩抗磨能力,而且需要较好的导电或者绝缘性能。本文围绕润滑脂的润滑能力和导电能力对载流和非载流条件下的性能展开了研究,研究内容和结果如下:1、以纳米Fe3O4,TiO2和SiO2三种纳米氧化物为添加剂,选用二甲基硅油为基础油,聚四氟乙烯为稠化剂制备硅基润滑脂,考察了在载流和不载流条件下的导电润滑能力。实验结果表明:三种纳米氧化物的添加提高了润滑脂的体积电阻率;在非载流条件下,三种纳米氧化物均在质量分数为1%时表现出了最好的减摩抗磨能力;在载流条件下,同样拥有良好的减摩抗磨表现,并且1%TiO2润滑脂具有最好的摩擦学性能。2、以离子液体1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([EMIm][PF6])、1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([HMIm][PF6])1-十四烷基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([C14MIm][PF6])为修饰剂,利用机械研磨法成功对纳米氧化物进行修饰,降低了润滑脂的体积电阻率的同时,进一步提高了润滑脂的摩擦学性能,达到了载流摩擦学性能与导电能力的统一。分析表明润滑脂良好的摩擦学性能主要依赖于纳米粒子与离子液体极性的协同作用。3、通过ANSYS有限元分析软件,对摩擦表面微观温度变化进行了热-结构耦合计算,发现材料表面温度迅速升高,磨痕中心温度最高,成波浪状向四周扩散,润滑脂在担负着减摩抗磨任务的同时,起到吸热散热的功能。
姚遥[3](2020)在《多尺度核壳结构润滑添加剂的制备及摩擦学性能研究》文中研究表明机械设备在各行各业中发挥着至关重要的作用,如何保障设备长期运行的可操作性、安全可靠性和延伸服役时间一直是相关研究和工作人员共同关注的问题。润滑油作为设备运行减摩抗磨的助剂已经有很长的发展历史,但是随着经济社会的不断发展,传统润滑油已经越来越难以满足现代社会的需求。通过向润滑油中添加少量的添加剂就能大幅提升润滑油的基础性能,但是单一的添加剂材料所能提供的性能支撑有限。本文针对这一问题展开了核壳结构材料添加剂的相关研究,并通过一系列分析手段深入研究了核壳材料润滑机理,为核壳结构材料工业化应用提供了理论基础。本文主要研究结论如下:(1)通过对比各尺寸核壳结构润滑油添加剂的摩擦学性能发现,各尺寸核壳材料均能提升润滑剂的摩擦学性能,说明核壳结构主要通过其结构优势产生的协同作用提升润滑剂摩擦学性能;(2)通过对比微米级核壳结构材料的核心颗粒的形状差异,发现球状硬质核心颗粒的摩擦学性能优于介孔状(不规则形状)核心颗粒的摩擦学性能,这主要是因为球状硬质核心颗粒能够在摩擦过程中提供滚动润滑作用,而不规则形状的核心颗粒在载荷作用下易破碎,从而造成更严重的磨粒磨损;(3)各尺寸核壳结构材料均能提升润滑剂的摩擦学性能,但纳米核壳结构材料的提升最为全面,这是因为当尺寸逐渐减小时,在摩擦过程中能够进入摩擦界面的添加剂含量也逐渐增加,大量的核壳材料添加剂能为摩擦副提供更全面的保护;(4)核壳结构添加剂的协同作用主要为:球形硬质核心颗粒在摩擦副之间的滚动润滑作用并且能够为软质壳层提供良好的支撑作用,使软质颗粒能够修复摩擦副更深层的磨损,形成更为致密的摩擦转移膜。当核心颗粒破碎后能够沉积在摩擦副表面进一步修复磨损面;同时,软质壳层易剪切的特点能够提供良好的润滑效果且壳层附着于核心颗粒表面能够保护核心颗粒。
丁梅[4](2019)在《多工况氮化硅陶瓷水润滑纳米添加剂研究》文中认为水润滑陶瓷轴承具有高硬度、耐腐蚀、耐磨损、环保性等多项优异性能,氮化硅为理想的陶瓷轴承材料,其在水润滑条件下可以达到极低的摩擦系数,实现超滑。二氧化硅纳米颗粒兼具经济性和环保性,研究发现将其用作润滑油添加剂时,可以有效提升润滑性能。本文以水润滑氮化硅陶瓷为研究对象,将二氧化硅纳米颗粒用作水基润滑添加剂,探究纳米颗粒的参数对其摩擦学性能的影响,并在多种摩擦工况下实验,结合多种表征分析手段,建立纳米颗粒的润滑机制。本研究中基于St(?)ber法制备不同粒径的二氧化硅纳米颗粒,利用硅烷偶联剂在纳米颗粒表面链接上不同的功能基团,通过共沸蒸馏的方法进行提纯分散。结合多种表征分析手段,对二氧化硅纳米颗粒作为陶瓷水润滑添加剂的制备方法进行探究。利用氮化硅球盘自配副进行摩擦学实验,将二氧化硅纳米颗粒用作水基润滑添加剂,发现二氧化硅纳米颗粒能有效减小磨损,在较短的磨合期内使摩擦系数降到较低水平,有效提升润滑液性能。分别改变二氧化硅纳米颗粒的改性基团、粒径和添加浓度,系统探究其参数对摩擦性能的影响,确立最优润滑条件。设置不同的载荷和滑移速度条件,探究二氧化硅纳米颗粒在不同摩擦工况下的摩擦学性能。100 nm的二氧化硅纳米颗粒的减摩性能最优,氨基改性的纳米颗粒在不同摩擦工况下均表现出了良好的润滑性能,在高载荷的恶劣工况下,仍能有效减小磨损,大幅降低摩擦系数,实现超滑。随着纳米颗粒添加浓度的增大,润滑性能呈现出先上升后下降的趋势,存在最优添加浓度。并且,与氧化锌、二氧化钛纳米颗粒相比,二氧化硅纳米颗粒作为水基润滑添加剂时润滑性能优势明显。对氨基改性二氧化硅纳米颗粒的水溶液润滑的磨损表面通过多种表征手段进行分析,揭示二氧化硅纳米颗粒在陶瓷表面的润滑机制。二氧化硅纳米颗粒能有效在陶瓷表面吸附沉积,通过填补机制、成膜机制和双电层效应的协同润滑作用,大幅提升润滑液的减摩抗磨性能。本研究对二氧化硅纳米颗粒润滑添加剂在多种摩擦工况下的性能的探究,对于二氧化硅纳米颗粒润滑添加剂的实际应用及陶瓷水润滑技术的发展应用具有重要的理论及实践意义。
陈丽萍[5](2019)在《Triton X-100/咪唑离子液体/石墨烯/二氧化硅复合层状液晶的构建与润滑性能研究》文中指出表面活性剂可以形成多种类型的分子有序组合体,在生命、能源、信息及材料等领域发挥着重要作用。作为分子有序组合体的重要类型之一,层状液晶在微化学反应、材料制备、生命科学和润滑等领域得到了广泛的研究与应用。传统的层状液晶是由表面活性剂、助表面活性剂(通常是中等碳链长度的直链醇)与水生成,有较好的润滑性能。离子液体是一种绿色溶剂,自身具有良好的润滑性能和较好的两亲性,以其作为助表面活性剂与表面活性剂复配可以生成具有良好润滑性能的层状液晶。纳米粒子由于小尺寸效应,通常也具有一定的润滑性能。例如,石墨烯纳米片与二氧化硅纳米粒子在水基和油基润滑材料中各自均可作为添加剂,能有效提高水基与油基润滑剂的润滑性能。本论文首先以具有一定稳定性与润滑性能的传统层状液晶体系Triton X-100/n-C10H21OH/H2O作为基体,然后分别以离子液体作为助表面活性剂,以石墨烯纳米片、二氧化硅纳米球作为添加剂,制备了Triton X-100/咪唑离子液体/石墨烯/二氧化硅复合层状液晶,有效地提高了层状液晶中表面活性剂分子的有序度,大幅增强了层状液晶体系的润滑性能。论文主要分为以下五个部分:1.首先,以传统助表面活性剂n-C10H21OH为助剂制备了Triton X-100/n-C10H21OH/H2O体系层状液晶,并研究了其层状液晶结构与润滑性能。然后,以具有良好润滑性能及两亲性的离子液体1-烷基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(CnmimPF6)和1-烷基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐(Cn mimNTf2)为助表面活性剂逐步取代n-C10H21OH构筑了 Triton X-100/n-C10H21OH/CnmimPF6(CnmimNTf2)/H20体系层状液晶,并利用小角X射线散射和摩擦磨损测试,研究了咪唑离子液体和阴离子种类对层状液晶体系微观结构的影响及层状液晶微结构变化与摩擦性能之间的关系。结果表明,以CnmimNTf2和CnmimPF6为助表面活性剂逐步取代n-C10H21OH均能提高层状液晶的稳定性及润滑性能,但CnmimNTf2体系层状液晶表现出更好的稳定性和润滑性能。2.基于上述结果,以C,,mimNTf2为助表面活性剂制备了Triton X-100/CnmimNTf2/H20层状液晶。利用偏光显微镜、小角X射线散射和核磁共振波谱系统研究了CnmimNTf2含量及其烷基链链长n对层状液晶结构的影响,通过流变学方法研究层状液晶的机械性能与触变性,并利用摩擦磨损测试研究了离子液体CnmimNTf2含量和链长对层状液晶摩擦学性能的影响。研究结果表明,与Triton X-100/n-C10H21OH/H2O体系层状液晶相比,Triton X-100/CnmimNTf2/H2O层状液晶体系层状液晶具有更好的稳定性与润滑性能,可以作为后续研究的基体。3.石墨烯具有超薄的片层结构、优异的力学性能和润滑性。本章在Triton X-100/CnmimNTf2/H2O层状液晶中引入石墨烯片,制备了Graphene/Triton X-100/CnmimNTf2/H2O复合层状液晶,研究了石墨烯的存在对Triton X-100/CnmimNTf2/H2O层状液晶体系结构与润滑性能的影响。通过流变学方法测试Graphene/Triton X-100/CnmimNTf2/H2O层状液晶在剪切过程中层状液晶结构的变化和蠕变恢复能力。通过摩擦学性能测试找出具有最佳润滑性能的石墨烯复合层状液晶体系。利用拉曼光谱和光电子能谱分析磨损后的磨斑表面元素,结合层状液晶结构参数与润滑性能之间的变化规律,探讨了 Graphene/Triton X-100/CnmimNTf2/H2O复合层状液晶体系的润滑机理。结果表明,石墨烯的存在有效地增加Triton X-100/CnmimNTf2/H2O体系层状液晶的润滑性能。4.二氧化硅纳米粒子作为经济性好且环保的纳米材料,在摩擦学领域特别是其作为润滑油添加剂的应用受到了广泛的关注。本章将二氧化硅纳米粒子引入到Triton X-100/C16mimNTf2/H2O层状液晶中,制备了含有二氧化硅纳米粒子的复合层状液晶,研究了二氧化硅纳米粒子的浓度与粒径对层状液晶结构的影响。通过摩擦磨损试验测试二氧化硅复合层状液晶体系的润滑性能并找出最佳粒径、最佳浓度的二氧化硅层状液晶体系,利用光电子能谱分析磨损后的磨斑表面元素化学状态,探讨了SiO2/Triton X-100/C16mimNTf2/H20层状液晶的润滑机理。结果表明,二氧化硅纳米粒子的存在有力提升了Triton X-100/C16mimNTf2/H2O体系层状液晶的润滑性能。5.为综合层状液晶、石墨烯、二氧化硅纳米粒子各自的润滑优势,同时将石墨烯纳米片、二氧化硅纳米粒子与Triton X-100/CnmimNTf2/H2O层状液晶复配,制备Graphene/Si02/Triton X-100/C 16mimNTf2/H20复合层状液晶。系统研究了该复合体系层状液晶的结构参数、有序参数以及摩擦学性能与石墨烯浓度以及二氧化硅粒径之间的关系,结合拉曼光谱和光电子能谱,分析复合层状液晶的润滑机理。结果表明,石墨烯与二氧化硅纳米粒子的复合大幅度提升了Triton X-100/C16mimNTf2/H2O体系层状液晶的润滑性能。本研究为新型离子液体基复合层状液晶绿色润滑剂的设计提供了新的思路。
王斌[6](2019)在《羟基硅酸镁纳米材料的水热合成及其摩擦学性能研究》文中提出抗磨添加剂是润滑油添加剂中最重要的添加剂之一,如何使之达到最大程度地减小摩擦和磨损是摩擦学领域的主要研究内容之一。同时,为了改善传统抗磨添加剂由于含有硫酸盐灰分、磷、硫等物质所造成的环境污染问题,开发一种新型绿色抗磨添加剂来代替和部分代替传统抗磨添加剂,已成为目前亟需解决的问题之一。轻基硅酸镁(magnesium silicate hydroxide,MSH)作为天然蛇纹石矿物质的主要成分,具有由Si-O四面体和Mg-O/OH八面体构成的独特层状结构,作为润滑油抗磨添加剂,其可在摩擦剪切力、瞬间高压和高温条件下发生分解,释放不饱和Si-O-Si、O-Si-O、OH-Mg-OH(O)、OH-和O-H-O等基团,从而与摩擦基体表面发生物理和/或化学反应生成摩擦膜,减小摩擦和磨损。然而,目前MSH通常通过机械球磨蛇纹石矿物质来获得,这不可避免地带来以下几个问题:一是天然蛇纹石矿物质含有Al2O3、FeO、GaO和MnO等杂质,导致研究人员无法制备得到纯净的MSH;二是天然矿物质具有地域差异性,通过蛇纹石获得的MSH性能根据所处地域的不同而不同;最后,矿物质经过机械球磨通常只可达到微米级别大小,从而限制了 MSH在纳米添加剂领域的应用。为了解决以上问题,本研究首先选用MgO和Si02为反应前驱物,NaOH碱性水溶液为反应介质,通过高温高压反应釜设置温度、压力、时间和搅拌速度等参数,经过一系列后续处理工艺,制备得到具有不同微观形貌结构的MSH纳米材料,在此基础上探究其作为润滑油添加剂的摩擦学性能。除此之外,鉴于碳纳米材料在摩擦学领域的广泛研究和应用,本研究将碳基物质与MSH纳米材料相结合,选用MgO、Si02和石墨作为前驱物,同样采用水热合成法制备得到MSH/C复合纳米材料,借此尝试进一步提高MSH纳米材料的减摩抗磨性能。另外需要提及的一点是,因MSH/C复合纳米材料中碳元素以包覆于MSH外表面的多层碳-碳六元环形式存在,其在石墨烯的制备领域具有重要的研究意义。本研究采用扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)、透射电子显微镜(transmission electron microscopy,TEM)、X 射线能谱仪(energy dispersive spectroscopy,EDS)、X 射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)、X 射线光电子能谱分析(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)、X 射线荧光光谱仪(X-ray fluorescence spectroscopy,XRF)、傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)等手段表征合成 MSH纳米材料以及MSH/C复合纳米材料的微观形貌、晶体结构和化学组成等性能。制备得到MSH纳米材料和MSH/C复合纳米材料后,通过四球摩擦磨损试验机和高温球-盘摩擦磨损试验机,采用试验的方法探究了它们作为润滑油添加剂的摩擦学性能,具体研究因素包括MSH与MSH/C的微观形貌结构、添加量、试验工况(包括载荷、速度和温度)等。采用SEM、EDS、白光干涉三维形貌仪、共聚焦拉曼(Raman)光谱仪等手段对摩擦磨损表面的形貌、结构和成分进行分析,通过双色光干涉试验原位监测摩擦润滑过程,并结合摩擦磨损试验结果探究MSH和MSH/C纳米材料作为润滑油添加剂的抗磨机理。水热合成MSH纳米材料的基本原理为,MgO和Si02在NaOH水溶液以及高温高压环境中可生成具有一定浓度的离子与团聚体,从而在因浓度差造成的扩散对流或外界搅拌对流的作用下,物质不断地向初始MSH晶核运输,随着反应体系时间的增长,大量晶体将在高温高压反应釜中自发生核、结晶和生长,最终制备得到MSH纳米材料。在此过程中,石墨的加入可使得其碳原子克服层间范德华力作用,而与MSH的活性氧和羟基基团结合,并以C-OH、C=O(或C-O)和C-H等方式与水镁八面体连接,最终制备得到由少层石墨烯包覆层和MSH内核构成的MSH/C复合纳米材料。此外,水热温度和时间是影响MSH和MSH/C微观形貌结构的主要因素。MSH纳米材料作为润滑油添加剂具有优异的抗磨性能,甚至在最大接触应力2.71GPa条件下实现极低磨损,它们的抗磨机制因接触应力的不同而不同。在相对温和应力条件下,MSH团聚体可进入摩擦区域,有效地提高润滑油膜厚度,从而大幅度降低磨损;随着接触应力的增大,MSH开始在摩擦剪切力和高闪温的作用下发生分解,在摩擦表面形成富含Mg、Si和O元素的抗磨膜,提供二次抗磨保障。对于MSH/C复合纳米材料,其作为润滑油添加剂可以进一步提高MSH的抗磨性能,即使在最大接触应力3.91GPa条件下也可实现极低磨损。这是因为在一定范围内,无论接触应力如何变化,MSH/C均可在初始加载阶段在摩擦表面形成具有优异抗磨性能的、由纳米晶石墨和非晶态碳(amorphouscarbon,a-C)构成的摩擦膜。图86幅,表26个,参考文献243篇。
程旭东[7](2019)在《纳米SiO2/TiO2添加剂润滑油对齿轮副摩擦及动态性能的试验研究》文中进行了进一步梳理传统润滑油的极压抗磨性能主要是依靠硫、磷、氯等有机极性化合物来实现的,但它们对运动副不具备自修复作用且有一定的腐蚀性,其使用受到限制。随着纳米材料的深入研究,发现其作为润滑油添加剂可有效提升润滑油的抗磨减摩和自修复性能,表现出传统润滑油添加剂无法相比的优势,且不同类型的纳米添加剂进行复合,可以产生协同、加和等效应,其摩擦学性能较单一纳米添加剂更为有效。因此,试验以纳米SiO2和TiO2为材料,分析纳米SiO2/TiO2作为润滑油添加剂对润滑油抗磨减摩性能的影响,创新性地将其应用在齿轮润滑中,探究纳米SiO2/TiO2添加剂润滑油对齿轮的摩擦及动态性能的影响,并对纳米SiO2/TiO2添加剂的作用效果及机理进行分析讨论。通过MRS-10W型磨损试验机在特定工况下的正交分组试验及不同工况下的抗磨减摩试验表明,纳米SiO2/TiO2复合粒子的抗磨减摩性能优于单一粒子,且随载荷的升高,这种优势更加显着;在最优抗磨减摩性能下,纳米SiO2/TiO2粒子的总添加量为0.9%,两种纳米粒子的配比为1:2,其抗磨性能提升24.6%,减摩性能提升18.5%。在低载荷条件下,纳米粒子单一添加方式与复合添加方式对基础润滑油的抗磨减摩性能的改善作用相当且不太明显,当单一的纳米TiO2作为添加剂时,其合理添加量为0.3%;单一的纳米SiO2作为添加剂时,合理添加量为0.6%。通过齿轮台架试验,分析纳米SiO2/TiO2添加剂润滑油在最佳抗磨减摩性能下,对齿轮运转过程中的振动噪声的影响,结果表明:经过纳米添加剂润滑油的作用,齿轮轴向和径向的振动频谱图都相对趋于平稳,减少了振动的波动性,且轴向振动的减弱作用较径向更加明显;转速一定时,降振作用集中体现在二、三倍啮合频率处,且随着载荷增大,对三倍频处的作用减弱;载荷一定时,降振作用主要作用在齿轮的一、二倍啮合频率处。在不同运行工况,齿轮的运转噪声也有2%5%的降低。利用QUANTA200F型扫描电子显微镜及LSM-800型激光共聚焦显微镜对试样进行表面质量检测,结果发现纳米SiO2/TiO2复合添加剂粒子可以通过物理吸附沉积及化学反应的作用,对齿轮摩擦面进行有效的自修复作用,且不同缺陷类型的主导修复作用不同,在摩擦副表面形成非均匀的保护膜,使得齿轮齿面缺陷减少,趋于平整,进而运转更加平稳。
郑伟,白敏丽,胡成志,吕继组[8](2018)在《纳米SiO2润滑油改善内燃机气缸套-活塞环润滑摩擦性能的基础试验研究》文中研究指明利用分散法制备了不同质量分数的纳米SiO2润滑油,并考察其悬浮稳定性。通过四球摩擦磨损试验机对纳米润滑油进行极压试验和长摩试验,以此来模拟活塞靠近上止点附近时气缸套-活塞环摩擦副处于混合润滑的状态,以及活塞远离上止点时气缸套-活塞环摩擦副处于流体动压润滑的状态,分别考察纳米润滑油的极压性能和减摩性能;采用对置往复摩擦磨损试验机模拟内燃机上止点附近气缸套-活塞环的工作环境,以真实内燃机气缸套-活塞环材料作为摩擦副,进一步考察纳米SiO2润滑油在变工况条件下(变温度、变速度、变载荷)的润滑摩擦性能,利用场发射扫描电镜FE-SEM观测了气缸套磨损表面的形貌,并分析纳米SiO2润滑油改善润滑摩擦的机理。试验结果表明:应用纳米SiO2添加剂可以显着提高基础油在混合润滑状态时的抗磨能力及在流体动压润滑状态时的减摩效果,在最佳添加浓度下,磨斑直径和平均摩擦系数分别下降了51.9%、46.7%;在上止点附近,气缸套-活塞环摩擦副的润滑状态为混合润滑,纳米SiO2粒子的添加可以显着提高润滑油的抗磨减摩性能,在高温、低速、重载条件下摩擦系数分别下降10.5%、10.3%、5.9%;纳米SiO2粒子在摩擦过程中在摩擦副表面起到"滚珠轴承"和抛光的复合作用。
石楠奇[9](2018)在《改性自润滑微胶囊的制备及聚合物材料的摩擦学性能研究》文中研究说明在工业生产及生活中由物体相对运动产生的物理摩擦磨损随处可见,物理摩擦会导致机械运动的部件损耗变大,造成较为严重的资源及能源的浪费,所以人们采用了多种降低摩擦磨损的方法提高资源及能源的使用率。润滑剂的使用是其中较为有效的途径,但常规润滑剂在使用时均对使用环境有较高的要求,将润滑剂包裹在外壳材料中形成核—壳结构的微胶囊,再将微胶囊与环氧树脂等聚合物材料混合制备自润滑复合材料,从而能十分有效的降低零部件摩擦磨损所带来的损失,该研究具有重要的现实意义。本研究以聚砜(PSF)为壁材,润滑油为芯材,采用溶剂挥发法制备了 MWCNTs壁材改性润滑油微胶囊及疏水SiO2纳米颗粒芯材改性润滑油微胶囊。采用光学显微镜、扫描电子显微镜,对微胶囊进行了表面形貌、粒径大小、壁厚等表征,采用FTIR对微胶囊的化学结构进行了表征,采用热失重分析仪对微胶囊的热稳定性进行了研究。研究结果表明,制备的壁材MWCNTs改性润滑油微胶囊粒径大小为(100± 28)μm,表面光滑,壁厚为12 μm,热稳定性较好,润滑油成功微胶囊化,且润滑油的耐热温度从220℃提升到了 260℃,微胶囊芯材含量为(56.84±1.28)wt.%。制备的疏水Si02纳米颗粒芯材改性润滑油微胶囊粒径大小为(105± 30)μm,表面光滑,壁厚为15μm,热稳定性较好,通过微胶囊芯材红外光谱分析可知润滑油及SiO2纳米颗粒被成功微胶囊化。将所制备的两种润滑油微胶囊与环氧树脂混合,制得微胶囊/环氧树脂自润滑复合材料,对其摩擦学性能进行了详细的研究,并讨论了自润滑机理。摩擦学性能实验结果表明,当复合材料中MWCNTs壁材改性的润滑油微胶囊添加量为10 wt.%时,壁材中MWCNTs含量为5 wt.%时,微胶囊/环氧树脂自润滑复合材料的摩擦系数和磨损率最小,分别比纯环氧树脂的降低了 57.4%和92.2%。其自润滑机理为:随着摩擦进行,微胶囊破碎,润滑油在磨损面与对偶面之间形成一层油膜,壁材中的MWCNTs起到了微轴承作用,与润滑油协同作用降低自润滑复合材料摩擦系数及磨损率。当芯材改性的润滑油微胶囊的添加量为10 wt.%时,芯材润滑油中SiO2纳米颗粒添加量为3 wt.%时,微胶囊/环氧树脂自润滑复合材料的摩擦系数和磨损率均最低,相较于纯环氧树脂的分别降低了60.8%和93.3%,其自润滑机理为:芯材中的SiO2纳米颗粒在微胶囊破损时流出并与润滑油在磨损表面形成一层润滑膜,SiO2纳米颗粒具有良好的导热效率,可以降低环氧树脂由热变形产生的摩擦磨损,SiO2纳米颗粒在磨痕中聚集有效地阻止了裂纹的扩展,提升复合材料的抗磨减摩性能。
谢红梅,蒋斌,彭程,潘复生[10](2018)在《SiO2/MoS2复合纳米基润滑油在镁合金冷轧中的摩擦学性能及润滑机理》文中指出镁合金在轧制过程中通常采用铝合金轧制液,甚至进行无润滑轧制。轧制过程中无润滑油会导致轧后板材表面质量差、能耗高,而铝合金轧制液通常采用含氯、硫、磷等元素的有机化合物作为添加剂,此类添加剂不容易分解,废液的排放会对环境造成一定污染。基于此,本工作采用不同比例的SiO2和MoS2纳米颗粒复合加入EOT5#机械油中,在双辊轧机上研究两种纳米颗粒复合比例对AZ31镁合金冷轧过程中轧制力和轧后板材表面质量的影响。采用场发射扫描电镜(FESEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)对SiO2/MoS2复合纳米基润滑油润滑条件下轧后板材表面形貌和成分进行了分析,探讨了SiO2/MoS2复合纳米基润滑油的协同润滑机理。结果表明,SiO2和MoS2纳米颗粒在基础油中添加质量分数之比为0.25∶0.75时具有最佳的润滑性能。SiO2/MoS2复合纳米基润滑油优良的润滑性能降低了镁合金轧制过程中的轧制力,改善了轧后板材的表面质量。分析认为,不同形貌和润滑机理的SiO2和MoS2纳米颗粒共同作用是实现协同润滑的关键因素。
二、纳米SiO_2润滑油添加剂的制备(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、纳米SiO_2润滑油添加剂的制备(论文提纲范文)
(1)纳米MoS2基润滑油添加剂的制备及其摩擦性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
创新点摘要 |
前言 |
第一章 绪论 |
1.1 润滑油添加剂的研究进展 |
1.1.1 润滑油添加剂的研究现状 |
1.1.2 润滑油添加剂的发展趋势 |
1.2 纳米MoS_2基添加剂的研究进展 |
1.2.1 纳米润滑油添加剂的研究现状 |
1.2.2 纳米MoS_2基添加剂的研究现状 |
1.3 选题的目的、意义和研究内容 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验试剂 |
2.2 实验仪器 |
2.3 表征方法 |
2.3.1 X射线衍射(XRD)分析 |
2.3.2 扫描电子显微镜(SEM)分析 |
2.3.3 透射电子显微镜(TEM)分析 |
2.3.4 能谱(EDS)分析 |
2.3.5 傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析 |
2.3.6 热重(TG-DTG)分析 |
2.3.7 比表面积测定(BET)分析 |
2.4 分散性能分析 |
2.5 摩擦性能分析 |
第三章 纳米MoS_2的制备及摩擦性能评价 |
3.1 纳米MoS_2的制备 |
3.1.1 纳米MoS_2的制备方法 |
3.1.2 纳米MoS_2的合成机理 |
3.2 纳米MoS_2的表征结果与分析 |
3.2.1 XRD表征结果与分析 |
3.2.2 SEM及 TEM表征结果与分析 |
3.2.3 EDS表征结果与分析 |
3.2.4 FT-IR表征结果与分析 |
3.2.5 TG-DTG表征结果与分析 |
3.2.6 BET表征结果与分析 |
3.3 分散性能评价与分析 |
3.3.1 重力自然沉降条件分散性评价与分析 |
3.3.2 离心模拟外力条件分散性评价与分析 |
3.4 摩擦性能评价与分析 |
3.4.1 摩擦系数(COF)分析 |
3.4.2 磨斑直径(WSD)分析 |
3.4.3 润滑减摩机理分析 |
3.4.4 MS分子模拟机理验证 |
3.5 本章小结 |
第四章 纳米氧化物/MoS_2添加剂的制备及摩擦性能评价 |
4.1 纳米氧化物/MoS_2添加剂的制备 |
4.1.1 纳米Fe_3O_4/MoS_2润滑油添加剂的制备 |
4.1.2 纳米TiO_2/MoS_2润滑油添加剂的制备 |
4.1.3 纳米SiO_2/MoS_2润滑油添加剂的制备 |
4.2 纳米氧化物/MoS_2添加剂的表征结果与分析 |
4.2.1 XRD表征结果与分析 |
4.2.2 SEM表征结果与分析 |
4.2.3 FT-IR表征结果与分析 |
4.2.4 TG-DTG表征结果与分析 |
4.2.5 BET表征结果与分析 |
4.3 分散性能评价与分析 |
4.3.1 重力自然沉降条件分散性评价与分析 |
4.3.2 离心模拟外力条件分散性评价与分析 |
4.4 摩擦性能评价与分析 |
4.4.1 摩擦系数(COF)分析 |
4.4.2 磨斑直径(WSD)分析 |
4.4.3 润滑减摩机理分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 纳米SiO_2/MoS_2/2D材料添加剂的制备及摩擦性能评价 |
5.1 纳米SiO_2/MoS_2/2D材料添加剂的制备 |
5.1.1 纳米SiO_2/MoS_2/GO添加剂的制备 |
5.1.2 纳米SiO_2/MoS_2/g-C_3N_4添加剂的制备 |
5.2 纳米SiO_2/MoS_2/2D材料添加剂表征结果与分析 |
5.2.1 XRD表征结果与分析 |
5.2.2 SEM表征结果与分析 |
5.2.3 EDS表征结果与分析 |
5.2.4 FT-IR表征结果与分析 |
5.2.5 TG-DTG表征结果与分析 |
5.2.6 BET表征结果与分析 |
5.3 分散性能评价与分析 |
5.3.1 重力自然沉降条件分散性评价与分析 |
5.3.2 离心模拟外力条件分散性评价与分析 |
5.4 摩擦性能评价与分析 |
5.4.1 摩擦系数(COF)分析 |
5.4.2 磨斑直径(WSD)分析 |
5.4.3 润滑减摩机理分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 OA-SiO_2/MoS_2/GO添加剂的制备及摩擦性能评价 |
6.1 OA-SiO_2/MoS_2/GO添加剂的制备 |
6.2 OA-SiO_2/MoS_2/GO添加剂表征结果与分析 |
6.2.1 XRD表征结果与分析 |
6.2.2 SEM表征结果与分析 |
6.2.3 EDS表征结果与分析 |
6.2.4 FT-IR表征结果与分析 |
6.2.5 TG-DTG表征结果与分析 |
6.2.6 BET表征结果与分析 |
6.3 分散性能评价与分析 |
6.3.1 重力自然沉降条件分散性评价与分析 |
6.3.2 离心模拟外力条件分散性评价与分析 |
6.4 摩擦性能评价与分析 |
6.4.1 摩擦系数(COF)分析 |
6.4.2 磨斑直径(WSD)分析 |
6.4.3 润滑减摩机理分析 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
发表文章目录 |
致谢 |
(2)离子液体修饰的纳米Fe3O4,TiO2和SiO2作润滑脂添加剂的载流润滑研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 选题意义及背景 |
1.2 摩擦磨损 |
1.2.1 摩擦学 |
1.2.2 磨损 |
1.3 纳米添加剂 |
1.3.1 纳米添加剂介绍 |
1.3.2 纳米氧化物作添加剂的润滑机理 |
1.4 纳米粒子的表面改性 |
1.4.1 纳米粒子的团聚 |
1.4.2 纳米粒子的分散原理 |
1.4.3 纳米粒子的表面改性方法 |
1.5 纳米氧化物添加剂的国内外研究现状 |
1.5.1 国内研究现状 |
1.5.2 国内研究现状 |
1.6 本文的主要研究内容 |
第2章 三种纳米氧化物作添加剂对硅基润滑脂性能的影响 |
2.1 引言 |
2.2 实验原料与设备 |
2.2.1 选取实验原料 |
2.2.2 主要实验设备 |
2.2.3 硅基润滑脂的制备 |
2.2.4 润滑脂的理化性能及导电能力 |
2.2.5 摩擦磨损试验及摩擦表面分析 |
2.3 润滑脂的理化性能及导电性能变化 |
2.4 润滑脂的摩擦学性能 |
2.4.1 添加剂含量对摩擦学性能的影响 |
2.4.2 载荷对摩擦学性能的影响 |
2.4.3 纳米添加剂润滑脂载流摩擦磨损试验 |
2.4.4 摩擦表面分析 |
2.5 摩擦机理 |
2.6 本章小结 |
第3章 纳米氧化物的修饰对润滑脂性能的影响 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验试剂 |
3.2.2 离子液体改性纳米润滑脂的制备 |
3.2.3 摩擦磨损实验 |
3.2.4 摩擦表面表征 |
3.2.5 改性纳米润滑脂表征 |
3.3 实验结果与讨论 |
3.3.1 改性润滑脂的基本理化性能 |
3.3.2 改性润滑脂的摩擦学性能 |
3.3.3 摩擦表面分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 热力学有限元分析 |
4.1 引言 |
4.2 传热学理论 |
4.3 模型的建立 |
4.4 仿真结果分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果 |
致谢 |
(3)多尺度核壳结构润滑添加剂的制备及摩擦学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 国内外研究背景 |
1.2.1 润滑油添加剂简介 |
1.2.2 核壳结构材料简介 |
1.2.3 核壳结构材料的制备方法 |
1.2.4 核壳结构材料的应用 |
1.3 本文的研究意义及主要研究内容 |
1.3.1 研究目的及意义 |
1.3.2 主要研究内容 |
第2章 实验及测试方法 |
2.1 实验技术路线 |
2.2 实验设备及试剂 |
2.3 实验设计 |
2.3.1 核壳结构材料制备 |
2.3.2 核壳结构材料相关表征 |
2.3.3 核壳结构材料润滑油摩擦学性能测试 |
2.3.4 核壳结构材料润滑添加剂减摩抗磨机理分析方法 |
第3章 微米尺寸核壳结构材料摩擦学性能及机理研究 |
3.1 介孔Ni-Al@ILs核壳结构材料摩擦学性能及机理研究 |
3.1.1 介孔Ni-Al@ILs核壳结构材料制备及表征 |
3.1.2 介孔Ni-Al@ILs核壳结构材料摩擦学性能 |
3.1.3 介孔Ni-Al@ILs核壳结构材料摩擦学机理 |
3.2 球状Ni-Al@ILs核壳结构材料摩擦学性能及机理研究 |
3.2.1 球状Ni-Al@ILs核壳结构材料的制备及表征 |
3.2.2 球状Ni-Al@ILs核壳结构材料的摩擦学性能 |
3.2.3 球状Ni-Al@ILs核壳结构材料摩擦学机理 |
3.3 本章小结 |
第4章 亚微米尺寸核壳结构材料摩擦学性能及机理研究 |
4.1 SiO_2@Cu核壳结构材料的制备及摩擦学性能及机理研究 |
4.1.1 SiO_2@Cu核壳结构材料的制备及表征 |
4.1.2 SiO_2@Cu核壳结构材料摩擦学性能 |
4.1.3 SiO_2@Cu核壳结构材料摩擦学机理 |
4.2 SiO_2@MoS_2 核壳结构材料的制备及摩擦学性能及机理研究 |
4.2.1 SiO_2@MoS_2核壳结构材料的制备及表征 |
4.2.2 SiO_2@MoS_2核壳结构材料摩擦学性能 |
4.2.3 SiO_2@MoS_2核壳结构材料摩擦学机理 |
4.3 本章小结 |
第5章 纳米核壳结构材料摩擦学性能及机理研究 |
5.1 SiO_2@Cu和 Si_3N_4@Cu核壳结构材料的摩擦学性能及机理研究 |
5.1.1 SiO_2@Cu和 Si_3N_4@Cu核壳结构材料的制备及表征 |
5.1.2 SiO_2@Cu和 Si_3N_4@Cu核壳结构材料润滑油的摩擦学性能 |
5.2 本章小结 |
结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
(4)多工况氮化硅陶瓷水润滑纳米添加剂研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
字母注释表 |
第一章 绪论 |
1.1 水润滑陶瓷研究 |
1.1.1 水润滑陶瓷轴承 |
1.1.2 水润滑氮化硅陶瓷 |
1.2 超滑研究 |
1.2.1 超滑概念 |
1.2.2 超滑材料分类 |
1.3 纳米润滑材料 |
1.3.1 纳米摩擦学 |
1.3.2 纳米润滑添加剂的分类 |
1.3.3 纳米颗粒作为润滑添加剂的研究 |
1.3.4 纳米颗粒的润滑机制 |
1.4 二氧化硅纳米颗粒的润滑应用 |
1.4.1 二氧化硅纳米颗粒的制备和改性 |
1.4.2 二氧化硅纳米颗粒作为润滑添加剂的研究 |
1.5 本文研究内容及意义 |
第二章 二氧化硅纳米颗粒的制备及表征分析 |
2.1 引言 |
2.2 实验仪器和材料 |
2.3 二氧化硅纳米颗粒的制备方法 |
2.3.1 不同粒径的纳米SiO_2的合成 |
2.3.2 纳米SiO_2不同功能基团改性 |
2.3.3 改性纳米SiO_2的提纯分散 |
2.4 二氧化硅纳米颗粒的表征分析 |
2.4.1 纳米SiO_2的比表面积分析 |
2.4.2 改性纳米SiO_2的热重分析 |
2.4.3 改性纳米SiO_2的X射线衍射分析 |
2.4.4 改性纳米SiO_2的红外光谱分析 |
2.5 摩擦学实验介绍 |
2.5.1 摩擦配副 |
2.5.2 摩擦实验模型 |
2.5.3 摩擦实验条件 |
2.6 本章小结 |
第三章 二氧化硅纳米颗粒添加剂的摩擦学性能 |
3.1 引言 |
3.2 预实验 |
3.3 改性基团对纳米SiO_2水溶液摩擦学性能的影响 |
3.4 粒径对纳米SiO_2水溶液摩擦学性能的影响 |
3.5 添加浓度对纳米SiO_2水溶液摩擦学性能的影响 |
3.6 纳米颗粒材料对摩擦学性能的影响 |
3.7 不同摩擦工况下纳米SiO_2水溶液的摩擦学性能 |
3.7.1 高载荷下不同基团改性纳米SiO_2的摩擦学性能 |
3.7.2 不同摩擦工况下添加浓度的影响 |
3.7.3 不同滑移速度下改性基团的影响 |
3.7.4 不同载荷下改性基团的影响 |
3.8 本章小结 |
第四章 氮化硅陶瓷磨损表面表征分析 |
4.1 引言 |
4.2 去离子水润滑工况下的磨损表面SEM分析 |
4.3 不同改性基团纳米SiO_2润滑表面表征分析 |
4.3.1 不同改性基团润滑表面SEM分析 |
4.3.2 不同改性基团润滑表面拉曼光谱分析 |
4.4 不同润滑条件下磨损表面三维形貌分析 |
4.5 不同摩擦工况下氨基纳米SiO_2润滑表面SEM分析 |
4.6 不同摩擦工况下磨损表面EDS能谱分析 |
4.7 本章小结 |
第五章 二氧化硅纳米颗粒的协同润滑机制 |
5.1 引言 |
5.2 氨基改性纳米SiO_2的填补机制 |
5.2.1 常规工况下磨损表面表征分析 |
5.2.2 高载荷工况下磨损表面表征分析 |
5.2.3 纳米颗粒在陶瓷表面的填补机制 |
5.3 氨基改性纳米SiO_2的成膜机制 |
5.3.1 磨损表面的成膜现象 |
5.3.2 磨损表面的成膜过程 |
5.3.3 纳米颗粒在陶瓷表面的成膜机制 |
5.4 氨基改性纳米SiO_2的协同润滑机制模型 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 本文创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(5)Triton X-100/咪唑离子液体/石墨烯/二氧化硅复合层状液晶的构建与润滑性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 层状液晶 |
1.1.1 概述 |
1.1.2 层状液晶润滑 |
1.2 离子液体 |
1.2.1 离子液体作为纯润滑剂 |
1.2.2 离子液体作为润滑添加剂 |
1.2.2.1 离子液体作为润滑油添加剂 |
1.2.2.2 离子液体作为水润滑添加剂 |
1.3 离子液体层状液晶 |
1.4 纳米材料 |
1.4.1 石墨烯 |
1.4.1.1 石墨烯作为基础润滑油添加剂 |
1.4.1.2 石墨烯作为离子液体润滑添加剂 |
1.4.2 二氧化硅纳米粒子 |
1.4.2.1 二氧化硅纳米粒子作为润滑油添加剂 |
1.4.2.2 二氧化硅纳米粒子作为水润滑添加剂 |
1.4.2.3 二氧化硅纳米粒子层状液晶 |
1.5 本论文研究的意义、研究内容和创新点 |
参考文献 |
第二章 C_nmimPF_6和C_nmimNTf_2对Triton X-100/n-C_(10)H_(21)O/H_2O体系层状液晶结构与润滑性能的影响 |
2.1 前言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验试剂 |
2.2.2 层状液晶的制备 |
2.2.3 偏光显微镜 |
2.2.4 小角X射线散射SAXS |
2.2.5 摩擦磨损试验及分析 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 C_nmimPF_6、C_nmimNTf_2浓度和烷基链长对Triton X-100/n-C_(10)H_(21)OH/H_2O层状液晶结构的影响 |
2.3.2 C_nmimPF_6、C_nmimNTf_2浓度和烷基链长对Triton X-100/n-C_(10)H_(21)OH/H_2O层状液晶润滑性能的影响 |
2.3.3 Triton X-100/n-C_(10)H_(21)OH质量比对Triton X-100/C_nmimNTf_2/n-C_(10)H_(21)OH/H_2O层状液晶润滑性能的影响 |
2.4 小结 |
参考文献 |
第三章 Triton X-100/C_mimNTf_2/H_2O体系层状液晶结构与润滑性能研究 |
3.1 前言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验试剂与仪器 |
3.2.2 层状液晶单相区域的测定 |
3.2.3 偏光显微镜 |
3.2.4 小角X射线散射SAXS |
3.2.5 核磁共振波谱~2HNMR的测定 |
3.2.6 流变性能的测定 |
3.2.7 摩擦磨损试验及分析 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 层状液晶区域 |
3.3.2 结构表征 |
3.3.3 层状液晶的~2HNMR研究 |
3.3.4 层状液晶的流变性 |
3.3.5 C_nmimNTf_2的浓度及烷基链链长对层状液晶摩擦学性能的影响 |
3.3.6 磨损表面SEM分析 |
3.3.7 磨损表面XPS分析 |
3.4 小结 |
参考文献 |
第四章 石墨烯对Triton X-100/C_nmimNTf_2/H_2O层状液晶结构与润滑性能的影响 |
4.1 前言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验试剂 |
4.2.2 层状液晶的制备 |
4.2.3 偏光显微镜观察 |
4.2.4 小角X射线散射SAXS表征 |
4.2.5 冷冻蚀刻透射电镜表征(FF-TEM) |
4.2.6 核磁共振波谱~2HNMR的测定 |
4.2.7 流变性能的测定 |
4.2.8 摩擦磨损试验及分析 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 石墨烯对Triton X-100/C_nmimNTf_2/H_2O层状液晶结构的影响 |
4.3.1.1 样品偏光纹理 |
4.3.1.2 样品的FF-TEM表征 |
4.3.1.3 层状液晶的核磁共振氘谱~2HNMR |
4.3.1.4 小角X-射线散射 |
4.3.2 石墨烯对Triton X-100/C_nmimNTf_2/H_2O层状液晶流变性能的影响 |
4.3.3 石墨烯对Triton X-100/C_nmimNTf_2/H_2O层状液晶润滑性能的影响 |
4.3.3.1 Graphene/Triton X-100/C_nmimNTf_2/H_2O层状液晶摩擦性能 |
4.3.3.2 载荷对摩擦学性能的影响 |
4.3.3.3 频率对摩擦学性能的影响 |
4.3.3.4 表面表征 |
4.4 小结 |
参考文献 |
第五章 二氧化硅纳米粒子对Triton X-100/C_(16)mimNTf_2/H_2O层状液晶结构与润滑性能的影响 |
5.1 前言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验试剂 |
5.2.2 层状液晶的制备 |
5.2.3 偏光显微镜 |
5.2.4 自旋标记电子顺磁共振(EPR)波谱的测定 |
5.2.5 小角X射线散射SAXS |
5.2.6 差示扫描量热DSC分析 |
5.2.7 流变性测定 |
5.2.8 摩擦磨损试验及分析 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 氧化硅纳米粒子的粒径和浓度对Triton X-100/C_nmimNTf_2/H_2O层状液晶结构的影响 |
5.3.1.1 样品偏光纹理 |
5.3.1.2 自旋标记电子顺磁共振(EPR)波谱法测定层状液晶有序参数S |
5.3.1.3 差示扫描量热DSC分析 |
5.3.1.4 小角X-射线散射结果分析 |
5.3.2 氧化硅纳米粒子的粒径和浓度对Triton X-100/C_nmimNTf_2/H_2O层状液晶的流变性能的影响 |
5.3.3 氧化硅纳米粒子的粒径和浓度对Triton X-100/C_nmimNTf_2/H_2O层状液晶的润滑性能影响 |
5.4 小结 |
参考文献 |
第六章 Graphene/SiO_2/Triton X-100/C_(16)mimNTf_2/H_2O层状液晶体系结构和润滑性能 |
6.1 前言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 实验试剂 |
6.2.2 层状液晶的制备 |
6.2.3 偏光显微镜 |
6.2.4 自旋标记电子顺磁共振(EPR)波谱的测定 |
6.2.5 小角X射线散射SAXS |
6.2.6 流变性质测定 |
6.2.7 摩擦磨损试验及分析 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 Graphene/SiO_2/Triton X-100/C_nmimNTf_2/H_2O层状液晶结构 |
6.3.1.1 样品偏光纹理 |
6.3.1.2 小角X-射线散射 |
6.3.1.3 自旋标记电子顺磁共振(EPR)波谱法测定层状液晶有序参数S |
6.3.2 Graphene/SiO_2/Triton X-100/C_nmimNTf_2/H_2O层状液晶流变性能 |
6.3.3 Graphene/SiO_2/Triton X-100/C_nmimNTf_2/H_2O层状液晶润滑性能 |
6.4 小结 |
参考文献 |
第七章 结论 |
致谢 |
攻读博士学位期间发表论文 |
(6)羟基硅酸镁纳米材料的水热合成及其摩擦学性能研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
引言 |
1 绪论 |
1.1 润滑油添加剂的分类 |
1.2 极压抗磨添加剂的研究现状 |
1.2.1 传统的极压抗磨添加剂 |
1.2.2 纳米材料极压抗磨添加剂 |
1.2.3 碳纳米材料极压抗磨添加剂 |
1.2.4 极压抗磨机理研究手段 |
1.3 羟基硅酸盐作为润滑油添加剂的研究现状 |
1.3.1 蛇纹石矿物质作为润滑油添加剂的研究 |
1.3.2 纳米羟基硅酸镁的合成 |
1.4 本论文的工作价值及主要研究内容 |
2 水热合成MSH纳米材料 |
2.1 试验材料与方法 |
2.1.1 试验原材料 |
2.1.2 MSH制备工艺 |
2.1.3 试验设备和仪器 |
2.2 MSH纳米材料制备工艺的研究 |
2.2.1 水热合成MSH的表征 |
2.2.2 水热参数对合成MSH性能的影响 |
2.2.3 水热合成MSH的机理探讨 |
2.3 本章小结 |
3 水热合成MSH/C复合纳米材料 |
3.1 试验材料与方法 |
3.1.1 试验原材料 |
3.1.2 MSH/C制备工艺 |
3.1.3 试验设备和仪器 |
3.2 MSH/C复合纳米材料制备工艺的研究 |
3.2.1 水热合成MSH/C的表征 |
3.2.2 水热参数对合成MSH/C性能的影响 |
3.2.3 水热合成MSH/C的机理探讨 |
3.3 本章小结 |
4 MSH纳米材料作为润滑油添加剂的摩擦学性能 |
4.1 试验材料与方案 |
4.1.1 试验原材料 |
4.1.2 试验设备 |
4.1.3 试验方案 |
4.2 MSH对润滑油理化性能的影响 |
4.3 MSH摩擦学性能的影响因素研究 |
4.3.1 MSH微观形貌结构对其摩擦学性能的影响 |
4.3.2 MSH在不同工况条件下的摩擦学性能 |
4.4 MSH纳米材料抗磨机理探讨 |
4.4.1 抗磨机理 |
4.4.2 双色光干涉试验分析 |
4.5 本章小结 |
5 MSH/C复合纳米材料作为润滑油添加剂的摩擦学性能 |
5.1 试验材料与方案 |
5.1.1 试验原材料 |
5.1.2 试验设备 |
5.1.3 试验方案 |
5.2 MSH/C摩擦学性能的影响因素研究 |
5.2.1 MSH/C微观形貌结构对其摩擦学性能的影响 |
5.2.2 MSH/C在不同工况条件下的摩擦学性能 |
5.3 本章小结 |
6 总结 |
6.1 主要结论 |
6.2 主要创新点 |
6.3 未来工作的展望 |
参考文献 |
附录A |
索引 |
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(7)纳米SiO2/TiO2添加剂润滑油对齿轮副摩擦及动态性能的试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 纳米材料的概述 |
1.1.1 纳米材料的定义 |
1.1.2 纳米材料的性质 |
1.2 摩擦磨损 |
1.2.1 摩擦与摩擦学 |
1.2.2 磨损及其分类 |
1.2.3 摩擦磨损的危害及其预防 |
1.3 润滑油的发展 |
1.3.1 润滑油的应用现状 |
1.3.2 润滑油添加剂的发展 |
1.3.3 纳米材料作为润滑添加剂的发展 |
1.4 本课题的研究意义和主要内容 |
1.4.1 课题研究的目的和意义 |
1.4.2 课题研究的主要内容 |
第2章 纳米添加剂粒子的分散及润滑机理 |
2.1 纳米添加剂粒子的团聚现象 |
2.2 纳米添加剂粒子的分散 |
2.2.1 纳米添加剂粒子的分散原理 |
2.2.2 纳米添加剂粒子的分散方法 |
2.3 摩擦润滑机理 |
2.3.1 润滑状态及特征 |
2.3.2 纳米添加剂粒子的润滑机理 |
2.4 本章小结 |
第3章 纳米SiO_2/TiO_2添加剂润滑油的抗磨减摩试验 |
3.1 试验材料及仪器 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 试验仪器 |
3.2 抗磨减摩正交试验 |
3.2.1 试验设计 |
3.2.2 结果与分析 |
3.3 纳米SiO_2/TiO_2 添加剂润滑油的抗磨减摩性能分析 |
3.3.1 纳米粒子添加量对润滑油抗磨性能的影响 |
3.3.2 纳米粒子添加量对润滑油减摩性能的影响 |
3.4 本章小结 |
第4章 齿轮副的动态性能试验 |
4.1 试验设计 |
4.1.1 油样制备 |
4.1.2 试验设备 |
4.1.3 检测系统 |
4.2 齿轮运转的振动分析 |
4.2.1 信号处理 |
4.2.2 检测工况 |
4.2.3 频谱分析 |
4.3 齿轮运转的噪声分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 齿轮副摩擦面的质量分析 |
5.1 齿轮表面形貌分析 |
5.1.1 齿面SEM图分析 |
5.1.2 齿面三维形貌及粗糙度分析 |
5.2 齿面元素的EDAX能谱分析 |
5.3 纳米TiO_2/SiO_2 作为润滑油添加剂的作用机理分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间的研究成果 |
(8)纳米SiO2润滑油改善内燃机气缸套-活塞环润滑摩擦性能的基础试验研究(论文提纲范文)
0概述 |
1 试验部分 |
1.1 试验材料 |
1.2 摩擦学性能试验 |
2 结果与讨论 |
2.1 纳米SiO2形貌及润滑油的悬浮稳定性 |
2.2 纳米SiO2润滑油的摩擦学性能 |
2.2.1 极压性能 |
2.2.2 减摩性能 |
2.3 变工况条件下的润滑摩擦性能 |
2.4 纳米SiO2润滑油改善润滑摩擦的机理分析 |
3 结论 |
(9)改性自润滑微胶囊的制备及聚合物材料的摩擦学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
创新点摘要 |
第一章 绪论 |
1.1 微胶囊技术简介 |
1.1.1 微胶囊芯材和壁材的选择 |
1.1.2 微胶囊材料的制备方法 |
1.1.3 微胶囊技术的意义 |
1.2 微胶囊聚合物自润滑复合材料的研究进展 |
1.3 碳纳米管在复合材料中的应用研究进展 |
1.3.1 碳纳米管概述 |
1.3.2 碳纳米管的力学性能 |
1.3.3 碳纳米管/聚合物复合材料的制备方法 |
1.3.4 碳纳米管/环氧树脂复合材料力学及摩擦学性能 |
1.4 纳米颗粒作为润滑油添加剂的研究进展 |
1.4.1 纳米粒子作为润滑油添加剂的研究意义 |
1.4.2 纳米粒子作为润滑油添加剂的作用机理 |
1.4.3 SiO_2纳米粒子作为润滑油添加剂的研究现状及意义 |
1.5 本课题的研究意义及内容 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验材料及仪器 |
2.1.1 实验试剂 |
2.1.2 主要实验仪器及设备 |
2.2 润滑油/PSF微胶囊的制备 |
2.2.1 润滑油/PSF微胶囊的制备方法及原理 |
2.2.2 润滑油/PSF微胶囊的制备过程 |
2.3 微胶囊的性能表征 |
2.3.1 微胶囊的表面形貌及厚度表征 |
2.3.2 微胶囊的粒径表征 |
2.3.3 微胶囊的芯材含量测定 |
2.3.4 微胶囊的化学结构分析 |
2.3.5 微胶囊的热稳定性分析 |
2.4 润滑油微胶囊/环氧树脂复合材料的摩擦学性能测试 |
2.4.1 润滑油微胶囊/环氧树脂复合材料的制备 |
2.4.2 润滑油微胶囊/环氧树脂复合材料的力学性能测试 |
2.4.3 润滑油微胶囊/环氧树脂复合材料的摩擦学性能测试 |
第三章 MWCNTs壁材改性润滑油微胶囊的制备及复合材料摩擦学性能研究 |
3.1 MWCNTs壁材改性润滑油微胶囊的制备 |
3.2 MWCNTs壁材改性润滑油微胶囊性能研究 |
3.2.1 MWCNTs壁材改性润滑油微胶囊微观结构 |
3.2.2 MWCNTs壁材改性润滑油微胶囊粒径大小 |
3.2.3 MWCNTs壁材改性润滑油微胶囊热稳定性分析 |
3.2.4 MWCNTs壁材改性润滑油微胶囊芯材含量分析 |
3.3 MWCNTs壁材改性润滑油微胶囊/环氧树脂复合材料摩擦学性能研究 |
3.3.1 MWCNTs壁材改性润滑油微胶囊/环氧树脂复合材料的制备 |
3.3.2 MWCNTs壁材改性润滑油微胶囊/环氧树脂复合材料力学性能研究 |
3.3.3 MWCNTs壁材改性润滑油微胶囊/环氧树脂复合材料摩擦学性能研究 |
3.4 本章小结 |
第四章 纳米SiO_2芯材改性润滑油微胶囊的制备及复合材料摩擦学性能研究 |
4.1 纳米SiO_2芯材改性润滑油微胶囊的制备 |
4.2 纳米SiO_2芯材改性润滑油微胶囊性能研究 |
4.2.1 纳米SiO_2芯材改性润滑油微胶囊微观结构 |
4.2.2 纳米SiO_2芯材改性润滑油微胶囊粒径大小 |
4.2.3 纳米SiO_2芯材改性润滑油微胶囊化学结构分析 |
4.2.4 纳米SiO_2芯材改性润滑油微胶囊热稳定性分析 |
4.3 纳米SiO_2芯材改性润滑油微胶囊/环氧树脂复合材料摩擦学性能研究 |
4.3.1 纳米SiO_2芯材改性润滑油微胶囊/环氧树脂复合材料的制备 |
4.3.2 纳米SiO_2芯材改性润滑油微胶囊/环氧树脂复合材料力学性能研究 |
4.3.3 纳米SiO_2芯材改性润滑油微胶囊/环氧树脂复合材料摩擦学性能研究 |
4.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
发表文章目录 |
致谢 |
(10)SiO2/MoS2复合纳米基润滑油在镁合金冷轧中的摩擦学性能及润滑机理(论文提纲范文)
0 引言 |
1 实验 |
1.1 实验材料 |
1.2 摩擦磨损实验 |
1.3 轧制实验 |
1.4 轧后板材表面分析 |
2 结果与讨论 |
2.1 SiO2/MoS2复合纳米基润滑油的摩擦学行为 |
2.2 SiO2/MoS2复合纳米基润滑油对轧制力的影响 |
2.3 SiO2/MoS2复合纳米基润滑油对轧板表面粗糙度的影响 |
2.4 轧制板材表面形貌 |
2.5 SiO2/MoS2复合润滑油的协同润滑机理 |
3 结论 |
四、纳米SiO_2润滑油添加剂的制备(论文参考文献)
- [1]纳米MoS2基润滑油添加剂的制备及其摩擦性能研究[D]. 李媛. 东北石油大学, 2021
- [2]离子液体修饰的纳米Fe3O4,TiO2和SiO2作润滑脂添加剂的载流润滑研究[D]. 安冰洋. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [3]多尺度核壳结构润滑添加剂的制备及摩擦学性能研究[D]. 姚遥. 西南交通大学, 2020
- [4]多工况氮化硅陶瓷水润滑纳米添加剂研究[D]. 丁梅. 天津大学, 2019(01)
- [5]Triton X-100/咪唑离子液体/石墨烯/二氧化硅复合层状液晶的构建与润滑性能研究[D]. 陈丽萍. 扬州大学, 2019(06)
- [6]羟基硅酸镁纳米材料的水热合成及其摩擦学性能研究[D]. 王斌. 北京交通大学, 2019(01)
- [7]纳米SiO2/TiO2添加剂润滑油对齿轮副摩擦及动态性能的试验研究[D]. 程旭东. 河南科技大学, 2019(11)
- [8]纳米SiO2润滑油改善内燃机气缸套-活塞环润滑摩擦性能的基础试验研究[J]. 郑伟,白敏丽,胡成志,吕继组. 内燃机工程, 2018(03)
- [9]改性自润滑微胶囊的制备及聚合物材料的摩擦学性能研究[D]. 石楠奇. 东北石油大学, 2018(01)
- [10]SiO2/MoS2复合纳米基润滑油在镁合金冷轧中的摩擦学性能及润滑机理[J]. 谢红梅,蒋斌,彭程,潘复生. 材料导报, 2018(08)