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新型聚羟基脂肪酸酯基环境友好型润滑脂的制备及性能研究
1
作者 杨珊珊 来冰冰 +2 位作者 王晓波 娄文静 刘宗柱 《摩擦学学报(中英文)》 北大核心 2025年第5期782-795,共14页
随着原材料的短缺和人们环境保护意识的不断增强,可生物降解润滑脂的重要性逐渐增强,该工作中旨在寻找1种新型的绿色稠化剂,扩宽可再生和可生物降解原料制备润滑脂的应用范围.经过研究发现聚羟基脂肪酸酯材料聚3-羟基丁酸酯-4-羟基丁酸... 随着原材料的短缺和人们环境保护意识的不断增强,可生物降解润滑脂的重要性逐渐增强,该工作中旨在寻找1种新型的绿色稠化剂,扩宽可再生和可生物降解原料制备润滑脂的应用范围.经过研究发现聚羟基脂肪酸酯材料聚3-羟基丁酸酯-4-羟基丁酸酯(P34HB)具备稠化生物质基蓖麻油的潜力,并以此为稠化剂制备了一系列不同浓度的新型润滑脂.系统地考察了其理化特性、流变特性以及摩擦学特性.研究结果表明:P34HB润滑脂的胶体安定性和氧化安定性随着稠化剂含量增加而有所提升.P34HB润滑脂稠化剂微观结构呈现片状的不规则堆叠结构,与锂基润滑脂的纤维状螺旋结构截然不同.P34HB润滑脂体系符合Carreau Yasuda模型,表现出非牛顿流体典型的剪切稀化特性.在温和的摩擦条件下,稠化剂质量分数为48%的P34HB润滑脂表现出与对照组蓖麻油锂基润滑脂相当的摩擦学性能.该研究为P34HB在润滑领域应用提供了有效策略,为开发新一代环境友好型润滑脂开辟了新的途径. 展开更多
关键词 新型稠化剂 环境友好型 聚3-羟基丁酸酯-4-羟基丁酸酯 蓖麻油 润滑脂
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基于SRV的重载轴承润滑脂摩擦磨损性能模拟评定方法研究 被引量：2
2
作者 赵启龙 姜程 +3 位作者 苏怀刚 娄文静 张如良 王晓波 《摩擦学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期242-253,共12页
为提高润滑脂产品配方筛选效率、节约轴承台架试验成本,提出了1种基于SRV摩擦磨损试验机的圆柱滚子-圆盘线接触往复运动模式评定重载轴承润滑脂摩擦磨损性能的试验方法.采用四款重载润滑脂为试验样本,通过Pearson相关性系数法进行了SRV... 为提高润滑脂产品配方筛选效率、节约轴承台架试验成本,提出了1种基于SRV摩擦磨损试验机的圆柱滚子-圆盘线接触往复运动模式评定重载轴承润滑脂摩擦磨损性能的试验方法.采用四款重载润滑脂为试验样本,通过Pearson相关性系数法进行了SRV圆柱滚子-圆盘线接触往复摩擦磨损试验结果与FE-8轴承磨损台架试验结果间的相关性探讨,确定了方法最优试验参数,并在最优试验条件温度25℃,载荷1 kN,位移1 mm,往复速率50 Hz下完成了方法重复性考察.结果表明:SRV圆柱滚子-圆盘线接触往复试验方法试验结果重复性良好、可靠性高,与FE8轴承台架结果对应性优于四球机磨斑直径法(SH/T 0204-1992)以及SRV球滚子-圆盘接触试验法(NB/SH/T0721),更适用于重载轴承用润滑脂在摩擦副表界面的抗磨减摩性能的分析评定. 展开更多
关键词 摩擦磨损 可靠性 重载润滑脂 相关性 轴承台架试验
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聚脲润滑脂静态热氧老化条件下性能衰退机制研究 被引量：1
3
作者 沙光荣 来冰冰 +4 位作者 赵启龙 孙一平 王晓波 娄文静 刘晓玲 《摩擦学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1074-1083,共10页
采用静态热老化方式模拟聚脲基润滑脂在高温工况下的老化行为,根据润滑脂样品在老化过程中红外光谱的变化将其老化过程划分为3个阶段.通过扫描电镜表征热老化后润滑脂微观结构、热重表征热老化后润滑脂的热稳定性,采用流变仪考察润滑脂... 采用静态热老化方式模拟聚脲基润滑脂在高温工况下的老化行为,根据润滑脂样品在老化过程中红外光谱的变化将其老化过程划分为3个阶段.通过扫描电镜表征热老化后润滑脂微观结构、热重表征热老化后润滑脂的热稳定性,采用流变仪考察润滑脂流变性能的变化,最后探究热老化温度对聚脲基润滑脂老化过程的影响.结果表明:聚脲基润滑脂在热老化过程中,首先稠化剂分子间的缔合程度增加,稠化剂网络结构的交联程度下降,对基础油的束缚能力减弱,润滑脂结构稳定性减弱.随后基础油发生氧化,稠化剂脲分子间部分氢键开始发生断裂,无序的短纤维结构逐渐向均匀的球状颗粒结构转变,润滑脂结构稳定性增强但强度逐渐减弱.随着老化程度的加剧,脲基结构发生改变,稠化剂发生氧化且氧化产物增加,基础油大量流失,导致润滑脂硬化加剧.此外,试验结果表明温度越高,润滑脂老化劣化越迅速,氧化安定性越差,结构变化越快,结构强度越低. 展开更多
关键词 聚脲基润滑脂 静态热老化 红外光谱 微观结构 流变性
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油润滑滚滑接触条件下轴承钢微点蚀的试验观察
4
作者 李帅 姜程 +5 位作者 娄文静 韩一鸣 马昭群 郭峰 王晓波 刘海超 《摩擦学学报(中英文)》 北大核心 2025年第2期231-241,共11页
微点蚀作为1种表面起源型早期失效,严重制约了滚动轴承的精度寿命,目前对微点蚀的产生机理仍未完全揭示.本研究中使用微点蚀试验机研究了合成油润滑条件下滑滚比、卷吸速度和硫磷抗磨添加剂对GCr15轴承钢表面微点蚀的影响.考察了数百万... 微点蚀作为1种表面起源型早期失效,严重制约了滚动轴承的精度寿命,目前对微点蚀的产生机理仍未完全揭示.本研究中使用微点蚀试验机研究了合成油润滑条件下滑滚比、卷吸速度和硫磷抗磨添加剂对GCr15轴承钢表面微点蚀的影响.考察了数百万次循环应力下微点蚀表面形貌、微点蚀面积占比、摩擦系数与振动加速度的演化过程.首先进行了不同滑滚比条件下轴承钢的微点蚀试验,发现在接近纯滚动时,由于其较小的剪切应力会导致轻微的微点蚀损伤;随着滑滚比增大,界面剪切应力增大,微点蚀损伤呈增大趋势;继续增大滑滚比导致滚子表面的磨损和抛光效应很大程度上抑制了微点蚀.其次进行了不同卷吸速度条件下轴承钢的微点蚀试验,发现在裂纹产生之后,高的卷吸速度和所用的正滑滚比会导致封闭在裂纹中的润滑油难以排出,产生高的油压,从而加速裂纹的扩展和表层金属的剥落.最后进行了硫化异丁烯和磷酸三甲酚酯作添加剂时对轴承钢微点蚀的影响,发现试验条件下2种添加剂对微点蚀的产生均起到了促进作用,但产生的微点蚀形貌存在较大的差异.含硫的抗磨剂硫化异丁烯产生了孤立分布且剥落面积较大的微点蚀浅坑,分析认为在裂纹产生之后硫元素加速裂纹的扩展与表层金属的剥落.含磷的抗磨剂磷酸三甲酚酯产生了密集的微裂纹和微凹坑,其在轴承钢表面形成的金属磷酸盐薄膜较薄且不均匀,不足以隔开粗糙峰的直接接触,从而促进了微点蚀的产生. 展开更多
关键词 微点蚀 滑滚接触 轴承润滑 硫-磷添加剂 润滑失效
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可生物降解锂基润滑脂的制备及其性能
5
作者 杨珊珊 张利 +3 位作者 来冰冰 王晓波 刘宗柱 娄文静 《材料科学与工程学报》 北大核心 2025年第3期405-414,共10页
本实验分别以大豆油、菜籽油、蓖麻油三种不同类型的植物油为原料,以常见的矿物油150N为对照,通过预制皂法以相同的皂含量制备了锂基脂,研究了所制备润滑脂的理化性能、流变性能、生物降解性和摩擦学性能的影响。研究结果表明,基础油黏... 本实验分别以大豆油、菜籽油、蓖麻油三种不同类型的植物油为原料,以常见的矿物油150N为对照,通过预制皂法以相同的皂含量制备了锂基脂,研究了所制备润滑脂的理化性能、流变性能、生物降解性和摩擦学性能的影响。研究结果表明,基础油黏度与润滑脂的流变性和摩擦学性能呈相关性,表现为润滑脂的稠度越小、基础油的黏度越大,则润滑脂的结构强度越低,触变和减摩性能越好。通过生物降解实验发现植物油锂基脂降解性优于矿物油锂基脂,蓖麻油锂基脂的生物降解率最佳,高达79.69%。根据磨损表面XPS结果分析,蓖麻油锂基脂在摩擦过程中通过物理吸附膜和随后形成的化学反应膜共同作用,从而达到减摩效果。在三种可生物降解锂基润滑脂中,蓖麻油锂基脂胶体安定性较差,但具有极佳的触变性、生物降解性和摩擦学性能。 展开更多
关键词 植物油 锂基润滑脂 流变性能 摩擦学性能 生物降解性能
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含ZDDP锂基润滑脂摩擦学性能和润滑机理研究
6
作者 余瑞 来冰冰 +4 位作者 刘焕晨 张利 王晓波 娄文静 张晟卯 《摩擦学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1453-1465,共13页
ZDDP(二烷基二硫代磷酸锌)作为润滑脂中常见的极压抗磨剂,其在润滑脂中的润滑机理一直是研究的重点和难点.选用4种不同碳链长度的ZDDP(二丁基二硫代磷酸锌、二庚基二硫代磷酸锌、二辛基二硫代磷酸锌和二丁辛基二硫代磷酸锌)作为润滑脂... ZDDP(二烷基二硫代磷酸锌)作为润滑脂中常见的极压抗磨剂,其在润滑脂中的润滑机理一直是研究的重点和难点.选用4种不同碳链长度的ZDDP(二丁基二硫代磷酸锌、二庚基二硫代磷酸锌、二辛基二硫代磷酸锌和二丁辛基二硫代磷酸锌)作为润滑脂添加剂,采用SRV摩擦磨损试验机对润滑脂体系的摩擦学性能进行评价,系统性考察了在不同运行工况(温度、载荷和频率)下,含不同碳链长度ZDDP的润滑脂体系的摩擦学性能及在往复滑动条件下ZDDP在润滑脂中成膜机理.研究结果表明:ZDDP能提高基础脂的减摩抗磨性能;频率、载荷和温度对含ZDDP润滑脂的减摩抗磨性能均有影响,其中温度对其影响最为关键.对于含不同碳链长度的ZDDP润滑脂,在脂润滑状态下ZDDP的极压性能随着烷基碳链长度的增加而降低;在多数工况条件下含不同碳链长度ZDDP润滑脂体系摩擦学性能差别较小.在往复纯滑动条件下摩擦膜生长过程:试球表面的摩擦膜随摩擦时间变化,初期摩擦膜薄且均匀,随后出现一些固体小颗粒,小颗粒不断积累演变成疏松的摩擦膜,经过长时间的摩擦形成致密的摩擦膜. 展开更多
关键词 锂基润滑脂 ZDDP 抗磨添加剂 润滑机理 摩擦学性能
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过量稠化剂组分对锂基润滑脂微观结构和性能的影响 被引量：5
7
作者 徐状 蔡浩鹏 +3 位作者 王哲 王卓群 王晓波 贾倩 《摩擦学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期542-550,共9页
以不同摩尔比的12-羟基硬脂酸和一水氢氧化锂为稠化剂原材料,设计制备了多种锂基润滑脂.采用傅里叶红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)表征了锂基润滑脂的化学结构和微观形貌.考察了过量的12-羟基硬脂酸或者一水氢氧化锂对锂基润滑脂的微... 以不同摩尔比的12-羟基硬脂酸和一水氢氧化锂为稠化剂原材料,设计制备了多种锂基润滑脂.采用傅里叶红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)表征了锂基润滑脂的化学结构和微观形貌.考察了过量的12-羟基硬脂酸或者一水氢氧化锂对锂基润滑脂的微观结构、锥入度、滴点、胶体安定性、机械安定性和流变学性能的影响,阐释了微观结构对其性能的影响机理.结果表明:过量的稠化剂组分对锂基润滑脂微观结构的形成及性能均具有显著影响.12-羟基硬脂酸过量10%时对锂基润滑脂起到结构改善剂的作用,过量的一水氢氧化锂更有利于锂基润滑脂形成螺旋纤维均匀及缠绕程度较高的网状结构;一水氢氧化锂过量或者12-羟基硬脂酸过量10%时制备的锂基润滑脂的稠度较大,胶体安定性较好,结构强度较高. 展开更多
关键词 过量稠化剂组分 锂基润滑脂 微观结构 胶体安定性 流变性能
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润滑脂流动性表征方法的相关性
8
作者 赵启龙 王亚南 +2 位作者 姜程 苏怀刚 娄文静 《轴承》 北大核心 2024年第6期68-72,78,共6页
为建立更完善、高效的润滑脂流动性表征体系,解决润滑监测过程中关键润滑点样品量少,无法采用常规试验方法分析的问题,采用旋转流变仪、相似黏度测定仪、锥入度测定仪对锂基、二聚脲基、磺酸钙基3种润滑脂的流动性进行研究,探讨旋转流... 为建立更完善、高效的润滑脂流动性表征体系,解决润滑监测过程中关键润滑点样品量少,无法采用常规试验方法分析的问题,采用旋转流变仪、相似黏度测定仪、锥入度测定仪对锂基、二聚脲基、磺酸钙基3种润滑脂的流动性进行研究,探讨旋转流变仪法表征润滑脂流动性与传统测定方法之间的相关性,并分析稠化剂类型、稠度等级、试验温度对相关性的影响。结果表明:旋转流变仪表观黏度测定结果分别与GB/T 269—2023锥入度、SH/T 0048—1991相似黏度测定结果呈中度负相关和高度正相关;稠化剂类型对试验方法间的相关程度影响不大,稠度等级略有影响,试验温度影响显著。 展开更多
关键词 滚动轴承 润滑脂 黏度 锥入度 相关性 流变仪
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基础油对复合锂基润滑脂微观形貌及流变行为的影响 被引量：4
9
作者 于泓渊 刘敬宇 +2 位作者 苏怀刚 赵启龙 娄文静 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期193-198,共6页
以聚α烯烃合成油、中间基矿物油和石蜡基矿物油及其按比例复配为基础油制备的复合锂基润滑脂作为研究对象,考察基础油对复合锂基润滑脂基础理化性能、微观形貌和流变性能的影响以及三者之间的关联性。结果表明:复合锂基脂的微观结构与... 以聚α烯烃合成油、中间基矿物油和石蜡基矿物油及其按比例复配为基础油制备的复合锂基润滑脂作为研究对象,考察基础油对复合锂基润滑脂基础理化性能、微观形貌和流变性能的影响以及三者之间的关联性。结果表明:复合锂基脂的微观结构与各种性能之间存在一定的对应关系,以聚α烯烃合成油制备的复合锂基脂皂纤维结构规整度和连续性较差,触变性能和黏温性能优越;以中间基矿物油制备的复合锂基脂皂纤维规整度较高,部分纤维紧密缠绕,结构稳定性较强,黏温性能较差;复配合成油和矿物油制备的复合锂基脂皂纤维细长均匀,规整度高,结构稳定性强,具有较好的胶体稳定性和抗剪切能力。 展开更多
关键词 复合锂基润滑脂 基础油 微观结构 流变性能
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