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蛇纹石微粒润滑油添加剂的研究

作　者: 吕静
导　师: 朱新河
学　校: 大连海事大学
专　业: 轮机工程
关键词: 蛇纹石 润滑添加剂 表面修饰 减摩抗磨 自修复
分类号: TH117.22
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 57次
引　用: 2次
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内容摘要


摩擦、磨损和润滑是目前众多工程领域遇到的最普遍、最重要的问题之一。摩擦和磨损损失了世界一次性能源的50%以上,而且磨损是材料和设备报废的三种原因之一。近年来,金属磨损自修复技术以其可以在机械运行过程中,在机械设备不解体的情况下对机械零件磨损区域进行自动补偿,恢复零件原始尺寸和力学性能等优越特性,引起了摩擦学研究领域中众多学者的关注。作为金属磨损自修复添加剂的主要材料,蛇纹石由于具有不与润滑油发生化学反应、不改变润滑油的粘度和性质、使用中无毒副作用、对环境和人体无害、在常温下的化学性质十分稳定等特点,从而成为了金属磨损自修复材料研究的热点。本文采用行星球磨机,利用湿法制备了油酸修饰的蛇纹石微粒,经过亲油化度测试分析,得出了制备过程中,修饰剂油酸用量为：油酸与蛇纹石体积比为2时修饰效果最佳,球磨(修饰)效果最佳时间为24h。利用往复式摩擦磨损实验机,在室温下,对蛇纹石微粒含量不同的4012船用润滑油油样,在不同浓度、不同载荷下进行摩擦试验6h。通过对摩擦系数和试样前后质量磨损量的测定,证实了4012船用润滑油在添加了蛇纹石微粒后,具有明显的减摩抗磨效果。在讨论了摩擦系数和质量磨损量与浓度的变化关系后,得出了在以4012船用系统油为基础油时,蛇纹石的最佳质量浓度范围为0.9%-1.0%。对摩擦磨损实验的试样进行了金相显微镜的观察分析并使用电子探针对磨痕进行了测试,判定蛇纹石微粒在摩擦磨损过程中,与试样表面发生了化学或者物理作用,形成一层保护膜附着在试样表面,从而对摩擦副的犁沟磨痕具有填充作用,使得摩擦副表面的粗糙度降低,因此有利于减摩抗磨。根据实验结果以及蛇纹石的微观结构和化学性质,初步推测蛇纹石微粒在润滑过程中减摩抗磨的机理：由于其具有1：1型三八面体层状结构和丰富的活性基团,致使在摩擦磨损过程中形成铺展膜填充在摩擦副之间,对犁沟和微裂纹起到自修复作用,从而减小摩擦系数,起到减摩抗磨作用。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章 绪论  9-21
  1.1 前言  9-10
  1.2 摩擦学概述  10-13
    1.2.1 摩擦、磨损与润滑  10-12
    1.2.2 现有的减少摩擦磨损的方法  12-13
  1.3 润滑油添加剂简介  13-15
    1.3.1 润滑油添加剂的发展  13-14
    1.3.2 纳米润滑油添加剂研究现状  14-15
  1.4 金属磨损自修复技术  15-17
    1.4.1 金属磨损自修复技术概述  15
    1.4.2 金属磨损自修复技术的发展现状  15-16
    1.4.3 金属磨损自修复材料的特点  16
    1.4.4 金属磨损自修复技术发展中的关键问题  16-17
  1.5 蛇纹石微粒作为金属磨损自修复剂的研究现状  17-19
  1.6 本研究选题的依据与意义  19-20
  1.7 本课题的研究内容及所采取的技术路线  20-21
第2章 蛇纹石的结构、性质与制备方法简介  21-26
  2.1 蛇纹石的结构及组成  21-22
  2.2 蛇纹石的物理性质  22
  2.3 蛇纹石的化学成分与化学性质  22-23
  2.4 蛇纹石的主要用途  23-24
  2.5 蛇纹石微粒制备方法简介  24-26
    2.5.1 常用的微粒制备方法  24
    2.5.2 蛇纹石微粒的制备方法  24-26
第3章 蛇纹石润滑油添加剂的制备及表面修饰研究  26-39
  3.1 蛇纹石微粒的制备  26-29
    3.1.1 制备方法的选择  26-27
    3.1.2 蛇纹石微粒的表面修饰方法选择  27-28
    3.1.3 表面修饰剂的选择  28
    3.1.4 实验步骤  28-29
  3.2 修饰效果分析  29-38
    3.2.1 油酸用量与修饰效果测定分析  29-35
    3.2.2 修饰时间与修饰效果测定分析  35-38
  3.3 本章小结  38-39
第4章 蛇纹石微粒的摩擦磨损性能研究  39-53
  4.1 实验设备与方法  39-41
    4.1.1 实验设备  39-41
    4.1.2 实验材料  41
  4.2 结果及分析  41-52
    4.2.1 蛇纹石微粒浓度的研究  41-46
    4.2.2 减摩抗磨机理探讨  46-52
  4.3 本章小结  52-53
第5章 结论与展望  53-55
  5.1 结论  53
  5.2 本课题展望  53-55
参考文献  55-59
致谢  59-60

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中图分类: > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 机械学（机械设计基础理论） > 机械摩擦、磨损与润滑 > 润滑 > 润滑剂
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