含納米二氧化硅潤(rùn)滑脂的制備及其性能研究.pdf

1、潤(rùn)滑脂在軸承行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用,在滾動(dòng)軸承中潤(rùn)滑脂的用量占潤(rùn)滑劑用量的80％,滑動(dòng)軸承中占到了20%?；A(chǔ)油、稠化劑和添加劑是潤(rùn)滑脂的三個(gè)組成部分,基礎(chǔ)油占總體積的65～95%,稠化劑占5～25%,添加劑占0～10%,基礎(chǔ)油、稠化劑和添加劑均影響潤(rùn)滑脂的性能。實(shí)際生產(chǎn)中對(duì)潤(rùn)滑脂有極壓、抗氧化、抗疲勞和耐腐蝕等多種性能要求,添加劑占的比例雖然小,但添加劑的種類(lèi)繁多,對(duì)改變潤(rùn)滑脂性能有很大作用,因此潤(rùn)滑脂添加劑的研究具有重要的理論意義和實(shí)際

2、意義。
　　納米材料因?yàn)槠涑叽缧?yīng),具有了傳統(tǒng)材料不具備的特性,使納米材料成為潤(rùn)滑脂添加劑研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。納米SiO2是立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu);硬且粒度小;高溫性能好;有觸變性;無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)污染,這些獨(dú)有的特性使其非常適合做為添加劑來(lái)改善潤(rùn)滑脂的性能?；跐?rùn)滑領(lǐng)域的實(shí)際訴求,本文選擇了含納米SiO2潤(rùn)滑脂做為研究對(duì)象,對(duì)含改性納米SiO2潤(rùn)滑脂的制備及性能進(jìn)行研究。
　　完成了納米 SiO2的改性及含改性納米 SiO2潤(rùn)滑脂的制備。

3、采用硅烷偶聯(lián)劑接枝的方法對(duì)納米SiO2進(jìn)行改性,使其親油疏水,易于分散。對(duì)改性后的納米 SiO2進(jìn)行表征,確定硅烷偶聯(lián)劑添加的最佳質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1.5%。制備了均勻分散的含改性納米 SiO2的潤(rùn)滑脂,分析了納米 SiO2對(duì)潤(rùn)滑脂理化性能的影響。
　　建立了與納米 SiO2添加量和溫度相關(guān)的粘剪模型。添加納米 SiO2后的潤(rùn)滑脂流動(dòng)曲線符合Herschel-Bulkley模型,本文在Herschel-Bulkley模型的基礎(chǔ)上通過(guò)對(duì)實(shí)

4、驗(yàn)數(shù)據(jù)的回歸分析,考慮納米SiO2添加量和溫度的影響,建立了包括納米 SiO2添加量 W、溫度 T的粘剪模型。試驗(yàn)結(jié)果表明該模型的精度比Herschel-Bulkley模型要高。粘剪模型適用于納米SiO2添加量小于5%,溫度小于80℃的情況。
　　拓展了觸變模型的適用范圍。在已有模型的基礎(chǔ)上建立了分段使用的觸變模型,該模型與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)很好地相符,建立了粘彈性力學(xué)模型,兩個(gè)模型均適用于含納米SiO2的3＃鋰基脂和7014潤(rùn)滑脂。

5、>　　對(duì)潤(rùn)滑脂的啟動(dòng)特性進(jìn)行了探討,首先分析添加納米SiO2對(duì)啟動(dòng)摩擦力矩的影響,通過(guò)正交試驗(yàn)的極差分析可知納米SiO2添加量是影響啟動(dòng)摩擦力矩的主要因素,隨著納米SiO2添加量的增加,啟動(dòng)摩擦力矩增大,與屈服應(yīng)力的變化趨勢(shì)相同,且7014潤(rùn)滑脂系列啟動(dòng)摩擦力矩比3＃鋰基脂系列低很多。
　　用頻譜分析的方法評(píng)價(jià)了潤(rùn)滑脂的振動(dòng)性能,分析結(jié)果表明頻譜圖直觀地反映了添加納米SiO2后潤(rùn)滑脂的峰值頻率的變化。通過(guò)與軸承的特征頻率、無(wú)脂軸承

6、的系統(tǒng)頻率對(duì)比分析,對(duì)不同納米SiO2添加量脂樣的峰值頻率和均值頻率進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)峰值頻率與納米SiO2添加量有一定的相關(guān)性。添加納米SiO2后潤(rùn)滑脂在低頻部分變化不大,中頻部分的3＃+3wt%SiO2和7014+1wt%SiO2振動(dòng)信號(hào)比較平穩(wěn),高頻部分加入納米SiO2后振動(dòng)信號(hào)增大。
　　用摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)的四球配副和接觸疲勞試驗(yàn)機(jī)考察了潤(rùn)滑脂的潤(rùn)滑性能和抗接觸疲勞性能。分析結(jié)果認(rèn)為3＃+3wt%SiO2和7014+5wt%Si