納米TiN和WS2作為潤(rùn)滑油添加劑的摩擦學(xué)性能研究.pdf

1、磨損是材料的三大失效形式之一，大約80％的機(jī)械設(shè)備故障是由于潤(rùn)滑失效造成的。因此，合理的潤(rùn)滑對(duì)減少摩擦磨損、延長(zhǎng)機(jī)械使用壽命具有重要作用。隨著納米技術(shù)的發(fā)展，納米材料在潤(rùn)滑領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。納米粒子具有比表面積大、高擴(kuò)散性、熔點(diǎn)低等特殊性能，不僅可以提高潤(rùn)滑油的減摩抗磨性能，而且可以對(duì)磨損表面進(jìn)行一定的補(bǔ)償和修復(fù)。
　　利用MRS-10A四球摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)，研究了在不同添加劑含量、載荷和復(fù)合納米粒子比例條件下氮化鈦(TiN)和二

2、硫化鎢(WS2)兩種納米粒子添加劑的摩擦磨損性能。利用激光共聚焦掃描電子顯微鏡、掃描電子顯微鏡和電子能譜儀對(duì)磨斑表面形貌進(jìn)行了分析，研究了納米添加劑的減磨機(jī)理。
　　論文研究主要結(jié)論如下:
　　(1)采用油酸、硬脂酸、硅烷偶聯(lián)劑和聚乙二醇四種分散劑對(duì)納米TiN和WS2在基礎(chǔ)油中的分散性進(jìn)行了對(duì)比分析，油酸對(duì)兩種納米粒子的分散效果最好，分散劑的最佳濃度為1wt％。
　　(2)納米TiN和WS2作為潤(rùn)滑添加劑可以顯著提高潤(rùn)

3、滑油的減摩抗磨性能。隨納米添加劑含量的增加，兩種納米添加劑的摩擦系數(shù)逐漸增大，磨斑直徑呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢(shì)，其最佳添加濃度為0.1wt％。隨載荷的增大，兩種納米添加劑的減摩抗磨效果明顯提高，尤其在392N載荷下磨斑表面損傷最輕。通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)，納米TiN的減摩抗磨效果優(yōu)于納米WS2。
　　(3)隨復(fù)合納米TiN/WS2中TiN比例的增大，摩擦系數(shù)和磨斑直徑均呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢(shì)。當(dāng)TiN/WS2比例為1∶1時(shí)，磨斑表面損傷最輕微