含硫极压抗磨剂在绿色润滑剂基础油中的摩擦学性能研究

论文题目: 含硫极压抗磨剂在绿色润滑剂基础油中的摩擦学性能研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 交通运输

作者: 王恒

导师: 边耀璋

关键词: 摩擦学性能,绿色润滑剂,菜籽油,配伍性能,神经网络,表面分析技术

文献来源: 长安大学

发表年度: 2005

论文摘要: 近年来,伴随着工业的快速发展,润滑剂的广泛使用,由此造成的环境污染日益严重。由于传统的以矿物油为基础油的润滑剂生物降解能力差,对环境有毒害作用,使人类赖以生存的生态环境受到严重威胁。随着人类环境保护意识的不断增强,环保法规日趋完善,国际社会对生态环境的重视与日俱增,为了适应环保发展的需要,世界上许多国家先后提出要使用不污染和不危害环境的绿色润滑剂,并积极开展了相关的研究。 矿物基润滑剂与绿色润滑剂在理化性质、摩擦学性能和生物降解性能方面存在许多差异,研制开发新型绿色润滑剂首先应对这些差异进行深入的研究,本文在分析不同种类润滑剂的理化性质和生物降解性能基础上,以菜籽油为基础油,含硫添加剂为极压抗磨剂,通过大量的的摩擦学试验,结合现代表面分析技术对含硫极压抗磨剂与菜籽油的摩擦规律进行了全面的分析研究,揭示了含硫极压抗磨剂在金属表面的作用机理,系统地研究和探讨了含硫添加剂在菜籽油中的响应性和摩擦学性能,同时对不同功能添加剂与含硫添加剂在菜籽油中的配伍性能进行了分析。 经过分析和探讨各种润滑剂的生物降解机理及降解能力,得出润滑剂的组成和结构是决定其生物降解能力的重要因素。通过表面分析技术对磨斑表面的分析,认为菜籽油的摩擦作用机理为油中的极性分子以物理吸附和化学吸附的形式参与润滑,其中饱和脂肪酸与摩擦金属表面发生化学反应形成脂肪酸皂吸附膜,由于吸附膜的强度和形成金属皂的熔点不高,所以植物油(菜籽油)只能在中等负荷、中等速度和中等温度下起减摩和抗磨作用。通过对含硫添加剂在菜籽油中摩擦学性能研究和磨斑表面分析,得出了不同负荷、不同摩擦时间、不同加量下,硫化异丁烯和硫化棉籽油在菜籽油中的极压和抗磨规律,认为硫化异丁烯在极压性能和抗磨能力方面均优于硫化棉籽油;提出了含硫添加剂在菜籽油中的作用机理,认为在较低的负荷和短的摩擦时间下,减缓摩擦和磨损的主要原因是硫化异丁烯、硫化棉籽油和菜籽油的活性基团在摩擦表面形成的物理、化学吸附膜以及脂肪酸皂吸附膜。当摩擦时间延长、负荷增大时,添加剂和菜籽油中的极性基团脱附,添加剂分解,活性元素硫与金属表面发生化学反应生成硫化铁及硫化铁的氧化物硫酸铁保护膜,新生的金属表面也可生成氧化铁,同时硫化铁膜抗剪切强度大,提高了摩擦表面的承载能力。并且利用神经网络技术,建立了硫化异丁烯

论文目录:

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 润滑剂的发展前景

1.3 绿色润滑剂的产生和发展

1.4 绿色润滑剂的研究状况

1.5 本文研究的目的和创新点

第二章 绿色润滑剂

2.1 润滑剂的生物降解机理

2.2 添加剂的毒性

2.3 本文绿色润滑剂的成分确定

2.4 本章小结

第三章 摩擦学性能的研究方法和试验方案

3.1 评定润滑油摩擦性能的方法

3.2 表面分析技术

3.3 试验方案

第四章 植物油的摩擦学性能研究

4.1 摩擦与润滑

4.2 植物油的摩擦学机理

4.3 植物油摩擦试验的表面分析

4.4 本章小结

第五章 含硫添加剂在菜籽油中的摩擦学性能研究

5.1 含硫极压抗磨添加剂

5.2 硫化异丁烯和硫化棉籽油对菜籽油承载能力P_B与P_(d2.0)值的影响

5.3 硫化异丁烯和硫化棉籽油对菜籽油抗磨性能的影响

5.4 摩擦时间、添加剂加量对菜籽油抗磨性能的影响

5.5 负荷、添加剂加量对菜籽油抗磨性能的影响

5.6 含硫添加剂在植物油中作用机理的探讨

5.7 本章小结

第六章 基于神经网络的硫化异丁烯在菜籽油中摩擦学性能的仿真模型

6.1 神经网络的基本原理

6.2 神经网络的特点

6.3 神经网络的考察

6.4 BP神经网络模型

6.5 BP网络的设计

6.6 仿真模型的仿真结果和检验

6.7 硫化异丁烯摩擦学性能的仿真分析

6.8 本章小结

第七章 硫化异丁烯与ZDDP复配对菜籽油摩擦学性能的影响

7.1 ZDDP的结构和分类

7.2 试验数据处理方法

7.3 硫化异丁烯与ZDDP的复配试验结果

7.4 硫化异丁烯与ZDDP复配在菜籽油中的极压抗磨机理的探讨

7.5 本章小结

第八章 硫化异丁烯在菜籽油中与其它添加剂间的复配性能

8.1 硫化异丁烯与抗氧抗腐剂和清净剂的复配性能

8.2 硫化异丁烯与抗氧抗腐剂和分散剂的复配性能

8.3 粘度指数改进剂对添加剂复配的影响

8.4 本章小结

第九章 结论与展望

参考文献

攻读博士学位期间发表的论文

致谢

发布时间: 2006-03-13

参考文献

• [1].磷系极压抗磨剂在绿色润滑剂基础油中的摩擦学特性研究[D]. 刘晶郁.长安大学2004
• [2].硫、磷复合极压抗磨添加剂在绿色润滑剂基础油中的摩擦学性能研究[D]. 孙志强.长安大学2006
• [3].煤蜡裂解a-烯烃合成润滑油基础油新技术研究[D]. 于小桥.华东理工大学2013

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