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輕度硫化植物油的摩擦學(xué)特性和生物降解性

2017-09-12 10:48 來(lái)源: 作者:

  1:A文章編號(hào):0254-0150(2006)隨著社會(huì)對(duì)環(huán)保要求的提高,環(huán)境友好潤(rùn)滑劑的研究、開(kāi)發(fā)和使用愈來(lái)愈受到重視。環(huán)境友好潤(rùn)滑劑研究對(duì)生物降解性能有嚴(yán)格的要求,因此研究考察潤(rùn)滑劑的結(jié)構(gòu)和組成與生物降解性的關(guān)系,對(duì)研制可生物降解潤(rùn)滑劑極為重要。

  植物油主要成分為不飽和脂肪酸三甘油酯,脂肪酸的雙鍵結(jié)構(gòu)對(duì)其性能起決定性作用。不飽和脂肪酸含量過(guò)多使其傾點(diǎn)下降,會(huì)導(dǎo)致油品的氧化安定性變差。研究植物油潤(rùn)滑劑,首先考慮的是提高其氧化安定性。本文作者擬對(duì)蓖麻油進(jìn)行輕度硫化(加0.5%S1%S 2%S和3%S)在提高其熱氧化安定性的情況下而不影響它的流變性能、低溫性能以及生物降觶性。

  1輕度硫化蓖麻油的反應(yīng)機(jī)制元素硫與雙鍵加成生成硫化蓖麻油是不飽和鍵的消除反應(yīng),并考察多種環(huán)境因素對(duì)潤(rùn)滑劑生物降解性能的影響,找到了有一定活菌數(shù)的菌種。

  物降解0天、7天、14天和21天的2930cm-1左右的一CH2?CH2?的值,最后得到生物降解率,如所示。

  時(shí)間的增加,蓖麻油、輕度硫化蓖麻油CS0.5CS1、CS2和CS3的生物降解率不斷提高。經(jīng)過(guò)21天降解后,其生物降解率分別為99.8%、和88.5%.可見(jiàn)輕度硫化蓖麻油的生物降解率隨基礎(chǔ)油硫含量的增加而減小,但蓖麻油輕度硫化后仍可滿(mǎn)足或達(dá)到易生物降解潤(rùn)滑劑的要求。

  5結(jié)論輕度硫化蓖麻油(加0.5%S1%S2%S和3%S)的粘度增加,粘度指數(shù)減小,傾點(diǎn)上升,碘值減小,硫含量增加,表明不飽和程度在減小。

  隨著硫化的增加,輕度硫化蓖麻油抗磨作用加強(qiáng)。蓖麻油主要是12OH蓖麻油(下轉(zhuǎn)第69頁(yè))在鋼摩擦副中,熱處理后析出的N士,合金相在鍍層中起到彌散強(qiáng)化的作用,復(fù)合鍍層的硬度大大提高,NiP鍍層基體的耐磨性增強(qiáng),具有較強(qiáng)的對(duì)Si4微粒的把持能力,有效避免了NiPSi復(fù)合鍍層中SN4微粒的脫落。因此,NiPSi4鍍層在磨損過(guò)程中,鑲嵌在復(fù)合鍍層中的S4N4微粒不僅抑制配偶摩擦副表面微凸體對(duì)復(fù)合鍍層表面的犁削作用,有效減弱了摩擦過(guò)程中的犁溝效應(yīng)而且起到支承載荷的作用。加上Si4本身硬度高,摩擦因數(shù)小,具有一定的自潤(rùn)滑性能,特別是高溫穩(wěn)定性好,對(duì)于凸出接觸產(chǎn)生的瞬間高溫具有較好的適應(yīng)性,減少了粘著磨損的產(chǎn)生,使NiP Si4/45鋼摩擦副處于一種良好的穩(wěn)定邊界潤(rùn)滑摩擦狀態(tài),摩擦因數(shù)始終保持在較低的數(shù)值范圍,如所示。摩擦副雙方的磨損較小,45鋼的磨損量更小,如(h)所示,其磨損表面在主磨損痕跡下方尚可以觀察到與滑動(dòng)方向不一致的試樣加工痕跡。

  此外,凸出的SiN4微粒在應(yīng)力作用下,也會(huì)出現(xiàn)少量S4N4微粒的脫落現(xiàn)象,由于NiPSN /45鋼摩擦副雙方的硬度差較大,其中NiPSi復(fù)合鍍層試樣硬度為HV90Q45鋼為HV41Q因而脫落的磨粒在沖擊載荷的作用下,會(huì)嵌入相對(duì)較軟的45鋼試樣表面,并處于固定狀態(tài),形成磨粒的“選擇性轉(zhuǎn)移由于形不成游離磨料,避免了磨料磨損的產(chǎn)生。SiN4微粒鑲嵌于45鋼同樣起到支承載荷的作用,而且導(dǎo)致SiN4微粒對(duì)NiPSi;鍍層滑動(dòng)時(shí)間和滑動(dòng)距離的增加,從而使Si4微粒對(duì)復(fù)合鍍層的切削程度增強(qiáng)。因此,由于磨粒的”選擇性轉(zhuǎn)移“便呈現(xiàn)出45鋼試樣雖然硬度低,但磨損量小的現(xiàn)象,其中45鋼磨損量?jī)H為上環(huán)復(fù)合鍍層試樣的1/6為N4SP4 /45鋼摩擦副中45鋼下環(huán)試樣的1/2Q與N4Si;N4/45鋼摩擦副相比,NiPSi/45鋼摩擦副中試樣磨損面上的犁溝較淺,如所示,表面氧化膜基本上沒(méi)有被破壞。

  上述結(jié)果表明,鍍層基體的性能明顯影響復(fù)合鍍層的摩擦磨損性能。

  3結(jié)論/45鋼與NiPSi;N4/45鋼摩擦副呈現(xiàn)出不同的摩擦磨損特性。NiPSi;N4 /45鋼摩擦副的摩擦因數(shù)較小,磨損量低,具有良好的減摩耐磨性能。

  /45鋼摩擦副的主要磨損形式,導(dǎo)致45鋼的磨損量增大;NiPSi;N4鍍層對(duì)Si;顆粒具有良好的把持力,避免了磨料磨損的產(chǎn)生,摩擦副處于穩(wěn)定的邊界潤(rùn)滑摩擦狀態(tài)。

作者:佚名  來(lái)源:中國(guó)潤(rùn)滑油網(wǎng)

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