高堿性潤滑油中硼酸鈣添加劑的摩擦學(xué)性能.pdf

1、本文選用油酸、十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）分別作為修飾劑，利用等離子輔助球磨技術(shù)制備了表面修飾硼酸鈣添加劑。通過掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀、傅里葉紅外光譜儀、同步熱分析儀等方法對其進(jìn)行形貌觀察及結(jié)構(gòu)表征，并探究其在高堿性潤滑油中的分散性和摩擦學(xué)性能。
　　對所制備的硼酸鈣添加劑進(jìn)行掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)，油酸修飾后的硼酸鈣粒徑在50nm-300nm之間，而CTAB修飾的硼酸鈣一次顆粒平均粒徑只有50nm左右，球磨后的粉體聚集成大約

2、500nm左右的團(tuán)聚體。X射線衍射分析表明，等離子輔助球磨快速細(xì)化了硼酸鈣的晶粒尺寸，但沒有使硼酸鈣的晶型結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。紅外光譜及同步熱分析表明，等離子輔助球磨促使油酸和CTAB發(fā)生斷鍵，產(chǎn)生亞甲基-CH2活性基團(tuán)與原始硼酸鈣粉體表面發(fā)生聚合。
　　重力沉降實驗發(fā)現(xiàn)，原始硼酸鈣添加到高堿性潤滑油后，3天后出現(xiàn)明顯的沉淀分層現(xiàn)象;油酸修飾硼酸鈣及CTAB修飾硼酸鈣在高堿性潤滑油中經(jīng)歷后100天仍基本保持穩(wěn)定，未出現(xiàn)明顯分層現(xiàn)象。這表

3、明油酸及CTAB對硼酸鈣形成了良好的表面修飾，使粉體表面改性為親油性。理化性能測試結(jié)果表明，在保持高堿性潤滑油粘度、閃點及傾點基本不變的情況下，油酸修飾硼酸鈣復(fù)合油堿值提升31.16％，CTAB修飾硼酸鈣復(fù)合油堿值提升33.43％。這對于減少金屬清凈劑的使用，降低金屬灰分具有重要意義。
　　對兩種表面修飾硼酸鈣添加劑復(fù)配的高堿性潤滑油進(jìn)行摩擦學(xué)性能測試，結(jié)果表明隨著載荷增大，納米硼酸鈣復(fù)合油的摩擦系數(shù)逐漸減低，并且在試驗過程中摩擦

4、系數(shù)保持平穩(wěn)，磨損體積也隨著載荷增加呈現(xiàn)下降趨勢。對摩擦副表面進(jìn)行電子能譜測試，發(fā)現(xiàn)摩擦副表面含有B、Ca、O等元素，這說明納米硼酸鈣添加劑在摩擦力的剪切作用下鋪展成膜，覆蓋到摩擦副表面，對摩擦副表面起到減摩修復(fù)作用。相對于油酸修飾硼酸鈣，CTAB修飾硼酸鈣的減摩抗磨效果更佳，這是因為CTAB修飾硼酸鈣的粒徑更小，隨著載荷增大，在摩擦力的剪切作用下，硼酸鈣易于分散展開，使得CTAB修飾硼酸鈣在摩擦副表面鋪展更易于成膜。對所調(diào)配的復(fù)合油用