学会介绍  |  资源下载  |  MEMS技术天地  |  联系我们     
电话:010-62796707 010-62772108    传真:010-62796707    地址:清华大学90003楼3301室    邮箱:
csmnt@mail.tsinghua.edu.cn
公安机关备案号 11010802025320       京ICP备10047872号     网站建设:中企动力北京分公司

中国微米纳米技术学会

CHINESE SOCIETY OF MICRO-NANO TECHNOLOGY

哪些纳米材料可用于润滑油抗磨添加剂?

浏览量
【摘要】:
润滑油抗磨添加剂是现代润滑油的重要组成部分。通常在润滑油中使用的抗磨添加剂有硫类抗磨剂、磷类抗磨剂、硫磷类抗磨剂、卤素类抗磨剂、有机金属类抗磨剂和硼类抗磨剂。大多数用在润滑油中的是油溶性的液体抗磨剂,固体抗磨剂如石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯等,只有其颗粒小并稳定地分散于润滑油基础油中才能够应用,在润滑脂中已广泛应用。    在润滑油中使用的抗磨剂最多的是二烷基二硫代磷酸盐,在内燃机油、抗磨液压油中普

      润滑油抗磨添加剂是现代润滑油的重要组成部分。通常在润滑油中使用的抗磨添加剂有硫类抗磨剂、磷类抗磨剂、硫磷类抗磨剂、卤素类抗磨剂、有机金属类抗磨剂和硼类抗磨剂。大多数用在润滑油中的是油溶性的液体抗磨剂,固体抗磨剂如石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯等,只有其颗粒小并稳定地分散于润滑油基础油中才能够应用,在润滑脂中已广泛应用。 
      在润滑油中使用的抗磨剂最多的是二烷基二硫代磷酸盐,在内燃机油、抗磨液压油中普遍使用二烷基二硫代磷酸锌盐,在齿轮油中应用极压抗磨剂多是含氯、硫、磷的化合物,如T301、T304、T321等;为了减少摩擦磨损,润滑油也常加入摩擦改进剂,如磷酸钼、硫磷酸钼、二硫氨基甲酸钼盐和硼氮化合物等。 
      随着时代发展,技术进步,节能和环保要求的提高,润滑油性能也必须随之改善和提高,这就要求对传统的润滑油的抗磨进行改进,并开发新的抗磨剂来满足降低硫磷含量后润滑油的抗磨要求。因此润滑油抗磨添加剂开始新品种开发和传统的润滑油抗磨剂的改进。 
      近十几年来,中国市场上润滑油补加添加剂的现象和产品日益增多,也提出了一些新的说法和理论,尤其纳米技术开发和纳米材料的应用,也在中国润滑油界兴起了一股纳米热。如纳米金属抗磨剂、纳米金属修复剂、纯烃纳米抗磨剂和各种纳米润滑油。标称美国技术产品的最多,也有加拿大、日本的等等;许多广告词使用了特耐磨、超耐磨、零耐磨、100万公里无大修等;安耐驰宣传无机油行驶500公里,就出现了无机油行驶1000公里、2000公里、3000公里、4000公里新记录。也提出了一些新的润滑机理,如共晶滚球润滑、陶瓷润滑技术、自修复技术等。 
      目前市场上出现的新型润滑油抗磨剂基本上是两种类型:一种是液体抗磨剂,主要是氯、硫、磷等无机化合物和某些有机金属盐类、脂类,利用它们生成的化学膜起抗磨、减摩作用;另一类是固体润滑剂,主要有石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯、硼氮化合物等,利用它们的层状结构,降低摩擦系数,起到减摩作用。固体润滑剂作为润滑油抗磨剂,是将固体粉碎成微米、纳米颗粒,将其均匀分散在基础油中,并使其悬浮液稳定而不产生凝聚、沉淀。纳米润滑油抗磨剂是大家非常关注的,是具有深远发展前途的材料。这里简要介绍一下。 
      现实生活中,有很多卖纳米材料的说不清什么叫纳米,其实很多人都不了解。那么,纳米到底是什么?纳米其实是长度单位,通常所说的纳米材料,是晶粒尺寸在1~100 nm,即固体颗粒的直径或界面小于100 nm的材料。 
      纳米粒子具有尺寸效应、表面与界面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等奇异的特性。我们就是利用纳米材料的特性,来提高润滑油的摩擦性能。 
      纳米粒子的抗磨减摩性能与纳米粒子的种类、结构、大小及表面处理材料有密切关系。纳米粒子的抗磨减摩机理,有多种说法,比较一致的观点有: 
(1) 在摩擦过程中,在高温高压的条件下,纳米粒子有强的吸附力,在摩擦接触表面形成一层沉积膜,可以大大的提高承载能力。一旦润滑油漏掉时,其接触表面的沉积膜即可在紧急状态下起到润滑作用。 
(2) 在摩擦条件下,会造成纳米粒子晶格滑移,使其接触表面起到类似“滚珠”的作用,也有些纳米粒子本身就是球状的,可将滑动摩擦变成部分滚动摩擦,形成滑动摩擦和滚动摩擦的复合摩擦,大大降低摩擦系数。 
(3)在摩擦条件下,纳米粒子与摩擦表面生成化学反应膜,纳米粒子对摩擦副表面具有自修复作用,大大提高摩擦表面的抗磨极压能力。 
      研究表明,纳米粒子能显著改善润滑油的摩擦特性,起到抗磨减摩作用;适用于多种工况如高温、重载、低速等各种条件;兼有液体润滑和固体润滑作用;对摩擦副表面具有自修复作用。因此,纳米润滑油的减摩、抗磨和挤压作用及摩擦副表面修复功能,有降低摩擦系数、减小或避免磨损、修复被磨损缺陷、增加汽缸压力,明显减低油耗的功效,是最具有发展前途的技术。 
      为了润滑油新品种的开发和润滑油质量的提高,为了节省能源和改善环境,选择一些新的润滑油抗磨剂,取代传统润滑油抗磨剂或改善它的润滑剂或改善它的润滑性能是十分必要的。但是这里存在一个问题,加入这些添加剂会不会改变润滑油原来的性能,这个是关键。所以我们搞研究的坚持的原则是,在润滑油里面补加一种东西的前提是不能破坏润滑油的其他性能。 
(1) 有机钼抗磨剂:利用有机钼添加剂与ZDDP有良好的抗磨减摩协同效应,润滑油加入有机钼抗磨剂,减少ZDDP的用量,既能减硫、磷的含量,又能提高润滑油的抗磨减摩性能,也有利于环境的改善。 
(2) 含有超细粉末的固体润滑剂:如超细的二硫化钼、聚四氟乙烯 、氮化硼、金刚石等颗粒,均匀稳定地悬浮在基础油中,可成为很好的润滑油抗磨剂。 

(3) 纳米润滑油抗磨剂:如纳米桐纳米金刚石等。纳米润滑油抗磨剂比微米级抗磨剂抗磨减摩效果更好。 

 

来源:广州宏武材料科技有限公司

http://www.xuzhounano.com/news/show-401.html