超细氟化石墨的润滑性能研究

越对旧� � 皿屺 苗加】哈山 川阵 !∀ #∃% ‘ 』切币叱 , 帅#∀∃ 日& ∋ !# � ∃ (&(〕!# )∗+∀ 蒯#∀# ,∃ − %∃ , ∃间 .// 0 1∗ , ∃ 】耽+ #+ , ∃% ∀ (脚以/ 23 4∀阳 ! 5 园 6 1#+∃ 械 , 耐 #∀ ’ % 13‘司 一 ) 1 ∃而%∀!3 (〕川 ∃ !# 3耐 叩 (#司 + 〕伴!∀ 3 , 6 词 , ∃(∃ +犯+ ∀∗( � ∃ ∀1 曰(目师0 1∗ , ∃ 2∃∃ + ∗( %∋ ∀∃%∀ 5司 诫∀1 7五8 , 田� )仪碑业记 、∀1 ∋∀ 1∃! 9 : ; < 即∀#6 司� #∀#,∃% #+) (&� #+= >?≅?〕; 、 竹Α / ∗+� 刃胆 刀】∃ + , Β】切 Χ诫欧 Δ曲石∀ 灿石雌 〔刃袄〕5伽6 试 讨牡而珊 孚娜如∀∃ 分& 砚示� ∃ , 以 贬川∃+∀ , 州生让 )∗+ 悦 & 歇分 & ∀ (�∃ ! + : 曰, ) 。以卜∀(∋+% :滩助的油 � 日加万朋 ∃咧的Χ∀∃ 日的次绝 9 : ; < 朗仇昵泊! 八习#位旧 下内切钩切 尸勺叩即众所周知石墨二硫化铂二硫化钨是良好的固体 润滑剂 , 然而氟化石墨具有比它更好的润滑性和耐 化学安定性〔’川 。 但由于它们的粒径较大 , 通常在 润滑油中不能均匀分散 , 终会产生沉淀 , 所以应用 受到限制 。 现今研制的超细氟化石墨 , 由于它的固体粒经 小于 Ε : %&(+ , 所以在油中均匀分散呈稳定透明状。 它们既具有固体润滑剂的较高承载能力的优点 , 又 具有同基础油一样好的流动性 , 使固体润滑剂得到 了升级换代。 为了考察超细氟化石墨的实用效果 , 我们对它的摩擦学特性和一些作为润滑油常规必需 的要求作了初步的研究 。 , : 实验准备 Φ(≅ 试样 � 添加剂 � 超细氟化石墨 Φ为浓缩的 油溶液≅ , 氯化石蜡 Φ/Γ. Α ≅ , 硫化异 丁烯 Φ竹Α/ ≅ , >(3 ((〕 Φ!】>− ≅。 基础油 � 7 ΑΗ Ι 白油 , ϑ ΚΓ Α Ι 矿油 , Λ 菜籽油 , Μ ΚΗΝ Ι 矿油 , 9 Κ (∋∋ Ι 矿油 。 ΦΑ≅ 仪器与方法 � Ο8 一 段刃7 四球摩擦磨损机 Φ可测摩擦系数 ≅ , 四球机转速为 /0Φ Π≅ !Θ 6 。 钢 5 钢摩擦 � 巧值 Φ最大无卡咬负荷≅ 、 在各种载荷下 测定 艾腼访 的磨斑直径 Μ Φ−− ≅ 的测试方法参见Ρ ϑΓ/ΣΑ 一 ΝΑ 。 钢 一 钢摩擦 � 在载荷分别 为 ΤΝ Κ 、 (ΥΚ 下测定 义坛时铜的磨斑直径 Μ Φ6 ≅。Α : 试脸结果与讨论 ?≅ 钢 一 俐摩擦试验 Φ(≅ 承载能力 Φ巧≅ 值 � 从图 / 可见 � 基础油 的 几 值均较低 , 为 ΑΗ 今 白油 Φ科?Κ≅ 、 ΚΓΑ Ι 矿油 ΦΣΣ /Κ ≅、 菜籽油 Φ麟ς Κ ≅。 添加超细氟化石墨后 , 其承载能力 Φ几≅ 明显提高 , 在各种油中随着超细 氟化石墨的浓度增加 , 其 几值升高 , 在不同的浓 (Η 垂, . . . 。。旧阴滋滋:::Ω“白油油ΩΩΩΩΩ罗毅毅/////: 菜油油 ?佑 器 Γ盔 码 , : ∀ : Υ 图 ( 超细氟化石墨浓度与几值的关系 / Α . . Α者 Ν . . Σ . . 蟹蟹 胃 蓄笠笠!!! 口日圈日日 图 Α 白油和含 /Υ 各极压抗磨剂的凡 值 度下 巧 值的大小比较为 � 菜油 Ξ ΑΗ : 白油 Ξ ΚΓ Α ” 矿油 。 由图 Α 可见 � 在白油中添加 (Υ 的不同极压抗 磨剂之后 , 几 值均有提高 , 其中超细氟化石墨与 下刃Α 相当而明显优于 /创犯 和竹Α/ 。 ΦΑ≅ 抗磨损性能 � 在各种载荷下 , 基础油和超 细氟化石墨添加剂的抗磨性能如图 Γ 所示 � 由图 Γ 可知在各种基础油中 , 在不同载荷下 , 添加适量的 超细氟化 石墨后 , 其抗磨性能 明显提高 。 如在 (肠Κ 载荷下 , 在白油中和菜籽油中添加 Α Υ 时抗磨 性能最佳值为 (玩仙 二 . : ΓΑ 二 , 在 ΚΓΑ 禅 矿油加入 (Υ 和 Α Υ时最佳值为 ?玩+& , 二 . : ΓΓ 。 。 在 Α叭Κ 载荷 下 , 在白油和菜籽油中添加 /Υ 时 , 其抗磨性能最 佳值为 纸伽 二 Ε : Γς −(+ , 在 ΚΓ Α Ι 矿油中添加 0 Υ 时 最佳值为及肠皿 二 .: ΓΗ − − 。 在载荷为及犯Κ 下 , 在白 油中添加 Γ Υ 时其 抗磨 性能最佳值 为 巧脚: 二 . : 叨皿// , 在 ΚΓΑ Ι 矿油中添加 0 Υ 时其磨斑直径为 。: Σ0 ?+(+ , 在菜籽油中添加 (Υ时其磨斑直径最小值为 巧灿如 二 .: Σ /4+− 。 Φ润滑与密封≅ 由图 Σ 可知 � 在白油中各种添加剂添加量均为 (Υ 时 , 超细氟化石墨的抗磨性能优于 竹Α/ 、 /别刀 及无添加剂 , 而比 :/Α .Α 稍差 Φ/创犯 是含 >+ 的≅。 ΦΓ≅ 摩擦系数 4 � 在各种载荷下超细氟化石墨 的添量对基础油摩擦系数影响不大 , 无明显减摩作 用 , 具体数据见 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf / 。 ,≅⋯圆. /肠 Α侣 Γ , ‘任 ) 一菜籽油 , : ∀ : ,ΦΓ ≅ 排厂一5 一了//于万#硬口翼一�圆一· 图 � 在各种载荷下超细氟化石墨添加量与磨斑直径的关系 表 , 在各种载荷下的平均康擦系数 值 ! ∀ #! ∃ %! & �!% 载荷 ∋ ( ) 图 & 在白油中各载荷 下各添 加剂的抗磨性 比较 基基础油油 在各种载荷下的平均摩擦系数 ∗ #+, ��� 名名 称称称称称称称称称称称称称称称称称称称称称称称称称称称称称称称称称称称称称称称称称称 无无无超细氟化石墨墨 −.超细氟化石墨墨 %. 超细氟化石墨墨 �.超细氟化石墨墨 /. 超细氟化石墨墨 −−−−−肠( %!& ( �!% ((( −肠( 0 辫( �兜((( −贝 1( 0种( �!% ((( −.( %!& ( �!% ((( −. ( 0叫( �卯((( %%%∃ 2 白油油 ∀∃ 叭 ! ∀∀∀ ##+ ∀∀ ∀∃∃∃ !3 ∀∀ #++++ ##+ 3∃ ∀ ∀∀∀ 卯 ∀/ !%%% 心心%仲矿油油 !% ∀∃ 肠肠 . #&+ #/+++ ∀! #++ #�+++ −∋4) !/ ##+++ . !& ∀333 菜菜籽油油 3+ 3∀ ∀&&& ∀∃ ! # ... #++ ∀∀ 印印 33 ∀! /+++ / ∀ 3% 3&&& ∀+∃+,+幼。 3点图倾 %) 铜 一 钢摩擦 ∋ −) 抗磨性能 5 由图 / 可知 5 在载荷为 !∀ ( 和 #.( 时其磨斑直径随着超细氟化石墨添加量的增 加而逐渐减少 。 由图 ∃ 可知 5 各种基础油中添加 %. 的超细氟化石墨后其磨斑直径均有减少 , 在载 荷为 !∀ ( 时 , 在白油 、 ∃∀ 2 机油和 #++ 2 机油中减 少率分别为 %/ . 、 %& . 和 #3 . 。 在载荷为 #. ( 时 , 其减少率分别为 ## . 、 #∀ . 和 ∀ . 。 由此可见 , 超 细氟化石墨很适合于铜 一 钢的摩擦条件。 �) 6 78 分析 采用 6 78 分析仪 , 考察了超细氟化石墨在进 行钢 一 钢摩擦四球机试验后 , 在试件磨痕上所形成 的表面膜元素成份 , 结果 9:+廖廖 ’’ + ; ∃ 卫555 + + 。 � + 。 % ‘‘ 闷, < !∀ ((( ‘‘、、< 二竺, #, ∃ ,,,一一灭二立立 + ; / # # / % % / 时闷 ∋ 一) 超细氛化石墨磨痕 的元家深度分布 ∋ ℃ ) = 一 �& 、 闪 #, 洲 ; 。 > 。 肠 �, “ + 基础油 ; 基础油俄氛化石 ; 如图 3 , 由此 可看 出 5 摩 擦表面膜含有 ? 和 ≅ 元 素 , 超细氟化石墨在摩擦 表面形成物理吸附膜起极 压抗磨作用 。 & ) 理化性能和应用 性能 5 运动粘度为 Α≅�% 2 、 点 ∋℃ 、 开 口 ) 为 %�∋) 。 图 / ( −ΒΒ 2 矿油中超细氟化石 图 ∃ 有无添加剂的磨 墨浓度与磨斑直径的关系 斑直径的比较 ∋%) 摩擦系数 5 在铜 一 钢试验中发现 5 在基础 油中添加超细氟化石墨后 , 摩擦系数同钢 一 钢试验 一样也略有增加 。 铜片腐蚀性 ∋参照 Χ ΔΕ 引拍巧 一 ∀/) 结果达到 −Φ 级 ∋不变色 ) 。 水解试验 ∋参照 6Γ Η她Ι% #. 一 3% ) 试验结果见表 %Β −∋4) ℃ ϑ �Κ #++ ℃ ϑ 抖Κ 表 % 试试样样 外观观 水解后情况况 铜片失重重 滴定度度 总评价价 ΗΗΗΗΗΗΗΗΗΗΗΗΗΗΗΗΗΗΗΗΗΗΗΗΗΗΗΗΗΗΗΗΗΗΗΗΗΗΗΗΗ 夸Λ耐耐 叱ΜΝ− ΟΟΟΟΟ水水水水层层 油层层 铜片片片片片 %%%∃ 井白油油 无色透明明 无乳化物物 稍浑浊浊 浅古铜色有花斑斑 + ; + #/### + ; %� ��� 良良 白白油 Π #.添加剂剂 无色透明明 无乳化物物 稍浑浊浊 少量暗揭色斑点点 + ; + #∃ ### + ; & #### 良良 � 结论 经实验室和四球机摩擦试验的初步测试 , 湖南 长沙辉煌化工厂生产 的超细氟化石墨无腐蚀 、 无 臭 、 稳定透明 , 具有一般润滑油要求的良好的理化 性能 、 应用性能及优良的极压抗磨性 , 适合于作为 蜗轮蜗杆油之类的铜对钢摩擦件的优良抗磨剂 。 这 ##理 ) 年第 #期 种极压抗磨剂如经进一步的台架和应用试验考验 , 将具有很好的开发和应用前景。 参考文献 〔#〕〔英〕; ? ; Θ ; 鲍登 : ; 泰伯著 , 袁汉昌 ; 张绪寿 ; 【画画 译 , 固体的磨擦与润滑 , 机械工业出版社 , #!肠 。 〔幻 王汝霖主编 , 润滑剂磨擦化学 , 中国石化出版社 , #望科。