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《长安大学》 2005年
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含硫极压抗磨剂在绿色润滑剂基础油中的摩擦学性能研究

王恒  
【摘要】:近年来,伴随着工业的快速发展,润滑剂的广泛使用,由此造成的环境污染日益严重。由于传统的以矿物油为基础油的润滑剂生物降解能力差,对环境有毒害作用,使人类赖以生存的生态环境受到严重威胁。随着人类环境保护意识的不断增强,环保法规日趋完善,国际社会对生态环境的重视与日俱增,为了适应环保发展的需要,世界上许多国家先后提出要使用不污染和不危害环境的绿色润滑剂,并积极开展了相关的研究。 矿物基润滑剂与绿色润滑剂在理化性质、摩擦学性能和生物降解性能方面存在许多差异,研制开发新型绿色润滑剂首先应对这些差异进行深入的研究,本文在分析不同种类润滑剂的理化性质和生物降解性能基础上,以菜籽油为基础油,含硫添加剂为极压抗磨剂,通过大量的的摩擦学试验,结合现代表面分析技术对含硫极压抗磨剂与菜籽油的摩擦规律进行了全面的分析研究,揭示了含硫极压抗磨剂在金属表面的作用机理,系统地研究和探讨了含硫添加剂在菜籽油中的响应性和摩擦学性能,同时对不同功能添加剂与含硫添加剂在菜籽油中的配伍性能进行了分析。 经过分析和探讨各种润滑剂的生物降解机理及降解能力,得出润滑剂的组成和结构是决定其生物降解能力的重要因素。通过表面分析技术对磨斑表面的分析,认为菜籽油的摩擦作用机理为油中的极性分子以物理吸附和化学吸附的形式参与润滑,其中饱和脂肪酸与摩擦金属表面发生化学反应形成脂肪酸皂吸附膜,由于吸附膜的强度和形成金属皂的熔点不高,所以植物油(菜籽油)只能在中等负荷、中等速度和中等温度下起减摩和抗磨作用。通过对含硫添加剂在菜籽油中摩擦学性能研究和磨斑表面分析,得出了不同负荷、不同摩擦时间、不同加量下,硫化异丁烯和硫化棉籽油在菜籽油中的极压和抗磨规律,认为硫化异丁烯在极压性能和抗磨能力方面均优于硫化棉籽油;提出了含硫添加剂在菜籽油中的作用机理,认为在较低的负荷和短的摩擦时间下,减缓摩擦和磨损的主要原因是硫化异丁烯、硫化棉籽油和菜籽油的活性基团在摩擦表面形成的物理、化学吸附膜以及脂肪酸皂吸附膜。当摩擦时间延长、负荷增大时,添加剂和菜籽油中的极性基团脱附,添加剂分解,活性元素硫与金属表面发生化学反应生成硫化铁及硫化铁的氧化物硫酸铁保护膜,新生的金属表面也可生成氧化铁,同时硫化铁膜抗剪切强度大,提高了摩擦表面的承载能力。并且利用神经网络技术,建立了硫化异丁烯
【学位授予单位】:长安大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TE626.3

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【引证文献】
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