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增设含有烷类物质的细微铁氧化物粒子在润滑油内的损耗功效探讨

2018-05-2900

  对硅烷偶联剂进行水解。先将硅烷偶联剂溶于水中,将其配成05%20%(质量分数)的溶液。然后再加入C2H4O2将pH调至55,搅拌5min即可水解完全<12-13>.将纳米CoFe2O4加入到配置好的一定量的硅烷偶联剂溶液中,超声分散30min,在80下用搅拌器搅拌05h,使纳米颗粒被硅烷偶联剂包覆;在烘箱中干燥2h(100);干燥完成后为片状固体,研细,所得的粉体即为改性好的纳米CoFe2O4粉体。

  纳米CoFe2O4作为润滑添加剂的抗磨减摩试验摩擦磨损试验示意采用立式摩擦磨损试验机进行抗磨减摩试验,试验方法采用四球试验与止推圈试验方法,止推圈试验方法如所示。四球试验法的条件为:转速1450r/min,载荷392N,时间30min.试验所用钢球按照GB/30889制造,GCr15,二级钢球,硬度为HRC6466.止推圈试验中上试样为止推圈,45钢,淬火到HRC4550,下试样为大试环,45钢,淬火到HRC4446.试验起始载荷为50N,后每隔10min增加50N,一直到200N结束,试验总时间为40min;试验转速为1200r/min,室温。

  纳米Fe3O4的物理征样品的XRD谱样品的SEM照片是所制纳米CoFe2O4样品的XRD谱,由可知样品衍射峰的位置和相对强度与铁酸钴的标准谱基本吻合。样品粒子的杂相较少无杂质,衍射峰明显宽化,这说明所制备CoFe2O4粉末的晶粒很小。由希尔公式<14-15>,根据衍射所得的数据可计算出产物的平均晶粒大小为12nm.是样品的扫描电镜照片,由可以看出,颗粒基本为球形,分布均匀,分散性较好。

  抗磨减摩试验结果与分析摩擦因数分析是四球试验条件下,20机械润滑油与添加了2种质量分数纳米CoFe2O4粒子的摩擦因数随时间变化曲线。由可以看出,添加1CoFe2O4的润滑油的减摩效果相对于基础润滑油效果相当显著,其摩擦因数一直低于20机械润滑油。这可以认为纳米粒子尺寸小、比面大、面能高、面严重配位不足,因此面活性极强,摩擦开始阶段,含有纳米颗粒的润滑油在摩擦副面由于范德瓦尔力的作用迅速沉积,形成物理吸附层;随着高速摩擦的进行,面之间的摩擦生热足以提供化学吸附需要的活化能,因此在面形成化学吸附层,使摩擦因数减小。而添加了3CoFe2O4的润滑油的摩擦因数与20机械润滑油的摩擦因数相比,时高时低,有一定的效果但不明显且也不很稳定。

  结论(1)水解的硅烷偶联剂可以很好地与纳米CoFe2O4的面羟基发生作用,使其达到面改性的效果,且在润滑油中达到较好的分散与亲和性。(2)通过抗磨减摩试验可以得出,纳米CoFe2O4添加剂的引入起到了较好的抗磨减摩作用,且更适合在低载荷运行下使用。其摩擦学性能的好坏与添加纳米CoFe2O4粒子的质量分数有关,当纳米CoFe2O4在润滑油中的质量分数为1时会产生较好的抗磨减摩效果。

  

 

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