納米材料在潤滑油中應用.ppt

納米材料在潤滑油中的應用,實驗目的,根據納米粒子小尺寸效應以及表面改性等作用，在潤滑油中添加納米材料制 成的潤滑劑可顯著提高其潤滑性能和承載能力，降低摩擦系數(shù)，減少摩擦阻力， 延長機器的壽命；為了檢驗納米粒子作為潤滑油添加劑在潤滑油中的作用，本試 驗將分別測試其具有代表性的三個摩擦學方面的性能，即極壓性能、抗磨性能和 減摩性能。這三個方面的性能可以用最大無卡咬負荷PBl磨斑直徑d和摩擦系數(shù)u來檢驗。,實驗要求,了解實驗儀器、設備的使用方法；了解納米材料的加入方法；驗證納米材料作為添加劑的作用與機理。,實驗設備,1濟南試金集團產MRS1J機械式四球長時抗磨損試驗機(見圖11) 2上海市大南化工油脂有限公司提供的四球機專用鋼球，材質為GCrl5，類似于ANSI(美國鋼球學會)標準鋼NoE52100制成，直徑為12，7mm(05in)， 6466HRC，等級為25EP(超光)； 3上海光學儀器五廠產15J測量顯微鏡；上海大華儀表廠產LMl4204自動平衡記錄儀。,實驗步驟,（一）具體的納米粒子添加劑配制步驟如下： (1) Tween20、Tween60、Span20按2：2：1的比例攪拌均勻。 (2) 將混合活性劑與聚醚以5：1的比例混合后加入納米粒子，放于7080電熱恒溫水浴鍋中攪拌約l0分鐘左右； (3) 將混合活性劑加入到油中后置于KQ218型超聲波振蕩器中振蕩20分鐘，使納米粒子充分分散； (4) 將油品放在H97AJ巨溫磁力攪拌器中攪拌2個小時左右，溫度控制在80，速度為1300rmin；多次重復(3)和(4)步驟，具體的分散、攪拌時間要根據納米粒子的添加量而定。,實驗步驟,（二）極壓性能最大無卡咬負荷PB試驗步驟如下： 1用洗滌汽油和石油醚(6090，符合GBl922中的NY90要求)仔細清洗四個試驗用鋼球、上球卡具、油盒以及與試驗油樣接觸的各個部件，然后吹于備用。清洗后的試驗鋼球應光潔無銹斑。 2打開電源，調整主軸轉速到1760i40rmin，空轉23分鐘，調整好計時器。 3把三個試驗鋼球放在油盒內，并把壓緊環(huán)放在試驗鋼球上面用螺母上緊，把試驗油樣倒入油盒內，使其浸沒鋼球并超過頂部3mm。 4將一個試驗鋼球裝到夾頭中，并把夾頭裝在主軸上。 5把組裝好的試驗油盒裝在四球試驗機上的試驗座上。,實驗步驟,6試樣溫度控制在1835。 7啟動液壓油泵，油盒上升，使下面三個試驗鋼球與上面的試驗鋼球接觸，緩慢地 加載荷。 8啟動電機，運轉10土 02s(四球機主軸的制動時間不計算在內)。 9取下油盒和夾頭，并卸下夾頭中的試驗鋼球。 10將試驗鋼球放在顯微鏡下觀察，如果磨斑已經扭曲，不是表現(xiàn)為比較完整的圓形，則下次試驗就在低一級的負荷下進行；如果磨斑為規(guī)則的圓形或橢圓形，則下一次試驗就可以加大負荷。這樣反復試驗，直到確定出最大P9值為止。,實驗步驟,（三）磨斑直徑和摩擦系數(shù)的測定步驟如下： 1用洗滌汽油和石油醚(6090，符合GBl922中的NY90要求)仔細清洗四個試驗鋼球、上球卡具、油盒以及與試驗油樣接觸的各個部件，然后吹干備用。清洗后的試驗鋼球應光潔無銹斑。 2將一個試驗鋼球裝到夾頭中，并把夾頭裝在主軸上。 3把三個試驗鋼球放在油盒內，并把壓緊環(huán)放在試驗鋼球上面用螺母上緊，把試驗油樣倒入油盒內，使其浸沒鋼球并超過頂部3mm。 4開電源，調整主軸轉速到1200土 30rmin，空轉10分鐘左右，調整好計時器。 5將油盒放在油盒座上，緩緩施加載荷至392N。,實驗步驟,6加熱試驗油樣并調節(jié)到75i2。 7在試驗溫度下，開動電機驅動主軸旋轉。 8試驗時間達到60土lmin時，停止加熱和關掉電機，除去負荷取出油盒，將試驗油樣倒出。 9用顯微鏡測量油盒中三個下球上的磨斑直徑，測量精度為001mm，每個球上的磨斑直徑測量兩次，一次沿著油盒中心射線方向，另一次與第一次垂直。以毫米為單位報告三個鋼球六次測量的磨斑直徑算術平均值。測量時的觀察線應垂直磨斑表面。如果磨斑是一個橢圓，則在磨痕方向做一次測量，另一次測量與磨痕方向垂直。 10如果一個下球的兩次測量的平均值與所有的六次測量平均值大于004mm，則應該檢查上球與油盒的軸心對中情況。,實驗結果與分析,通過最大無卡咬負荷PBl磨斑直徑d和摩擦系數(shù)U的實驗數(shù)據，可以看到加入納米粒子的基礎油比沒有加的基