基于納米WS2-MoS2的潤滑油摩擦學(xué)性能實驗研究.pdf

1、隨著對潤滑性能和環(huán)保性能要求的提高，傳統(tǒng)潤滑油極壓抗磨添加劑的應(yīng)用開始受到限制。本文以研究和發(fā)展具有優(yōu)良抗磨減摩性能、高承載能力及環(huán)保性能的新型潤滑油納米粒子添加劑為背景，對納米WS2/MoS2作為潤滑油添加劑的摩擦學(xué)性能進(jìn)行了實驗研究，并討論了它們的協(xié)同潤滑機(jī)理。
　　 選用T161作為表面活性劑并采用強(qiáng)超聲波與球磨機(jī)械攪拌的復(fù)合方式對納米WS2和MoS2粒子進(jìn)行分散穩(wěn)定實驗。實驗發(fā)現(xiàn)，納米復(fù)合粒子與表面活性劑的配比為2∶1時

2、，分散穩(wěn)定性能較好。兩種納米粒子并不相互排斥，能均勻地分散在潤滑油中。
　　 通過四球機(jī)的抗磨減摩正交試驗及不同工況下的磨損實驗表明，納米WS2/MoS2粒子具有比單粒子更好的抗磨減摩性能。在低載荷下，納米WS2/MoS2粒子相比兩種單粒子而言，抗磨減摩效果不顯著。隨著載荷及溫度的升高，其抗磨減摩效果越來越明顯。在設(shè)定條件下，當(dāng)納米WS2單一粒子添加量為0.2％，納米MoS2單一粒子添加量為0.5％時，潤滑油抗磨減摩性能較好，當(dāng)

3、納米WS2和MoS2添加劑的質(zhì)量比為3∶1、總添加量為0.5％時，潤滑油抗磨減摩性能更好。
　　 通過對摩擦副表面EDS、XPS等分析，結(jié)合已有的潤滑作用機(jī)理研究成果，探討了納米WS2/MoS2添加劑的抗磨減摩機(jī)理。結(jié)果表明:納米WS2/MoS2添加劑主要通過物理和化學(xué)成膜機(jī)理起到抗磨減摩的作用。在摩擦初期，摩擦副表面表現(xiàn)為納米WS2沉積膜和納米MoS2吸附膜;隨著摩擦的進(jìn)行，摩擦副表面表現(xiàn)為化學(xué)反應(yīng)膜和以納米WS2為主的沉積膜

4、;在劇烈摩擦?xí)r期，沉積在摩擦副磨痕和凹坑處的納米WS2重新被活化，在高溫高壓的作用下發(fā)生摩擦化學(xué)反應(yīng)生成WO3、FeS和FeSO4而使保護(hù)膜層加厚，最終將磨損表面修復(fù)平整，從而提高了摩擦副的抗磨減摩性能。
　　 利用自主設(shè)計的摩托車發(fā)動機(jī)臺架實驗進(jìn)行復(fù)合添加劑實際應(yīng)用效果的研究，通過鐵譜-光譜分析技術(shù)對實驗后采集的油液進(jìn)行分析。結(jié)果表明，添加了納米WS2/MoS2的發(fā)動機(jī)內(nèi)部摩擦副的磨損量和磨損劇烈程度有所減小，活塞環(huán)的磨損量比