改性润滑油添加剂
1. 有机物改性剂
2. 硫化物改性剂
3. 氧化物改性剂
研究表明,Fe3O4片状纳米颗粒与摩擦前相比,化学反应使纳米颗粒的晶粒尺寸、氧化转变温度、相组成和晶面间距等有所改变。Fe3O4片状纳米颗粒在高速摩擦过程中产生化学效应,诱发片状颗粒发生化学反应,最终在接触表面形成多层含Fe相,发挥稳定的自修复作用。程鹏等利用油酸对TiO2纳米颗粒进行表面修饰。该颗粒可以稳定分散在基础油中。研究结果表明,改性后的TiO2纳米颗粒具有良好的润滑油分散稳定性以及优异的减摩、抗磨和自修复性能。霍玉秋等自制了尺寸为60nm左右单分散的SiO2纳米颗粒添加剂。并将其以及1%清洁分散剂直接加入基础油中。考察了其摩擦学性能。研究表明,SiO2纳米颗粒添加剂可明显提升基础油的载荷能力和抗磨性能。
4. 碳单质材料改性剂
金刚石纳米颗粒的添加量达到0.6%时,提高极压值42%,降低磨斑直径15.4%,降低摩擦系数19%。张伟等研究了石墨烯改性润滑油的减摩抗磨性能。采用薄膜润滑理论分析了石墨烯添加剂的润滑机理。以石墨烯为润滑油添加剂,在油酸等表面活性剂辅助下均匀稳定分散在基础润滑油中,增强了润滑油的高温抗压性能和减摩抗磨性能。研究结果将有助于深入理解石墨烯的摩擦学性能。陶涛等在摩擦试验机上,利用接触移动方式,在三种温度条件下,研究纳米石墨颗粒和柴油烟炱作为添加剂的摩擦性能。原子力显微镜表征结果表明,柴油烟炱尺寸在20~70nm之间,纳米石墨的尺寸在10~30nm之间。纳米石墨颗粒和柴油烟炱在润滑油中共同起到抗磨作用,使摩擦系数降低了80%,磨损率下降了70%。两种添加剂在表面形成了保护膜,改善了摩擦环境。
5. 其他改性剂
润滑油添加剂应用
1. 润滑
能够避免单一添加剂在高温条件下,抗磨减摩性能的缺陷。MoO3、MoS2和石墨烯使得复合添加剂的摩擦表面平滑。复合添加剂具有良好的润滑效果,润滑油的抗磨性能得以大大提升。喻建胜等利用Cu颗粒为原料,采用表面改性剂改性Cu粉体的表面处,然后,将其作为添加剂填入到基础润滑油中,从而提升其减摩抗磨性能。研究表明,改性Cu颗粒的质量分数达到5%时,与未改性的相比,磨斑直径缩小了36%,油液性能稳定。Xie等采用往复滑动平面摩擦球来测试添加和没有添加MoS2和SiO2润滑油的摩擦性能。测试的机械部件是镁合金/钢器械部件。利用三组不同的接触条件评价润滑油的浓度,承载能力和润滑膜的稳定性。结果表明,添加纳米颗粒后,基础润滑油的摩擦学性能得到改善。与SiO2相比,在承载能力和润滑油膜的稳定性方面,MoS2的改善效果特别的明显。
2.防腐蚀
3. 抗泡沫
4. 其他
结果与展望
- 大部分研究多集中于单一添加剂的研究和应用,改善的也是润滑油单一的性能,对复合型润滑油添加剂的合成与性能研究鲜有报道;
- 对纳米型无机物添加剂来说,其加入到有机相润滑油中比较困难,其团聚问题一直困扰着研究者们。虽然可以利用表面原位修饰来提高纳米颗粒的分散均匀性和稳定性,但是,对原位修饰的作用机理研究的还不成熟,不能广泛的指导添加剂颗粒的原位修饰过程,要更加细致的探究表面改性方法,改进工艺流程和步骤或者是研发新型的分散和稳定剂;
- 现使用比较广泛的非硅型和硅型抗泡剂都存在缺陷,对润滑油的抗泡性影响较大,所以对此类的问题的较好的解决方法是应大大研发复合型抗泡剂;
- 发展简单、环境友好、放量的制备方法的润滑油添加剂,势在必行。