TiN/BN与AlN/BN纳米混合添加剂的摩擦学性能研究

论文摘要

目的探究TiN/BN与AlN/BN两类纳米混合添加剂在油润滑中的摩擦学性能,分析纳米润滑油润滑机理。方法以油酸作为分散剂,提高纳米添加剂在基础油中的分散性能,利用MRS-10A型四球摩擦磨损实验机对不同混合比例、不同添加浓度的TiN/BN与AlN/BN纳米润滑油进行摩擦学性能测试,使用扫描电镜观察磨斑表面形貌,用EDS和XPS检测磨斑表面元素种类及相应化合价态。结果经油酸分散的混合纳米粒子的质量比为1︰1时,纳米润滑油表现出最好的抗磨减摩性能。其中TiN/BN纳米混合添加剂的质量分数为0.6%时,磨斑直径和摩擦系数较基础油分别降低34.97%和16.75%,最大无卡咬负荷提高65.96%;AlN/BN纳米混合添加剂的质量分数为0.2%时,磨斑直径和摩擦系数较基础油分别降低24.49%和11.76%,最大无卡咬负荷提高38.30%。磨斑表面磨痕沟槽深度、宽度减小,表面粗糙度明显降低。结论分散在油液中的AlN、BN、TiN纳米粒子进入摩擦副间发挥承载支撑作用,将滑动摩擦变为滑动-滚动混合摩擦,降低摩擦磨损。进入摩擦副间的AlN纳米粒子由于高表面能特性,沉淀吸附于摩擦表面凹坑处,修复磨损表面,TiN、BN纳米粒子与摩擦表面发生化学反应,生成由Fe-O、Ti-O、BOx及TiNxOy等物质所构成的自修复膜,表现出较好的抗磨减摩及自修复性能。

论文目录

• 1 试验
•   1.1 配制润滑油
•   1.2 摩擦学试验
• 2 结果与分析
•   2.1 纳米添加剂浓度对润滑性能的影响
•   2.2 微观形貌分析
•   2.3 磨斑表面成分分析
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 孟凡善,李征,程焯,王文健,刘启跃

关键词: 纳米添加剂,油润滑,减摩,抗磨,自修复

来源: 表面技术 2019年11期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 材料科学,机械工业

单位: 先进驱动节能技术教育部工程研究中心,西南交通大学机械工程学院,青岛理工大学(临沂)机电工程系

基金: 国家重点研发计划政府间国际科技创新合作重点专项(2018YFE0109400),青岛理工大学(临沂)自然科学基金项目(2017ZR006)~~

分类号: TH117;TB383.1

DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.11.028

页码: 259-265+282

总页数: 8

文件大小: 1706K

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