PDF《添加稻壳基陶瓷颗粒改善液体石蜡润滑特性》

第33 卷第10 期农业工程学报Vol.

33 No.10

2017 年5月Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering May

2017 265 添加稻壳基陶瓷颗粒改善液体石蜡润滑特性 胡恩柱

1 ,俞东瑞

2 ,汤玉超

1 ,吴云1,胡坤宏

1 ,胡献国

2 ,宋汝鸿

2 (1. 合肥学院化学与材料工程系,合肥 230601;

2. 合肥工业大学机械工程学院,合肥 230009) 摘要: 为了实现稻壳资源的综合利用, 变废为宝, 以稻壳和酚醛树脂为原料, 高温碳化制备出稻壳基陶瓷颗粒 (rice husk ceramic,RHC) ,将其作为润滑油功能添加剂,可缓解稻壳焚烧和储存给环境带来的危害.在四球机上探究不同温度(

25、

75 和100 ℃)和司盘?80 分散剂存在条件下,不同添加量(质量分数为 0.01%、0.03%和0.05%)的RHC 颗粒对液体石 蜡(liquid paraffin,LP)润滑特性的影响,进而研究 RHC 颗粒的摩擦学行为.结果表明,25 和75 ℃下,RHC 颗粒在一定 程度上改善了液体石蜡润滑性能,主要表现在钢球表面磨斑直径的降低,抗磨性增强,但并未明显降低摩擦系数;

100 ℃ 下,RHC 颗粒可明显改善液体石蜡的润滑特性,添加量为 0.01%、0.03%和0.05%的油样与纯液体石蜡相比,平均摩擦系数 从0.139(LP)分别降低到 0.

083、0.064 和0.069;

平均磨斑直径从 0.389 mm(LP)分别降到 0.

314、0.311 和0.318 mm.高 温下摩擦诱导 RHC 颗粒组分参与边界润滑膜形成,起到抗磨减摩的功效.RHC 颗粒可作为潜在的高温润滑油摩擦改进剂. 关键词:润滑;

颗粒;

摩擦;

稻壳粉;

陶瓷颗粒;

液体石蜡;

摩擦改进剂;

抗磨减摩 doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2017.10.035 中图分类号:TH117 文献标志码:A 文章编号:1002-6819(2017)-10-0265-06 胡恩柱,俞东瑞,汤玉超,吴云,胡坤宏,胡献国,宋汝鸿. 添加稻壳基陶瓷颗粒改善液体石蜡润滑特性 [J]. 农业 工程学报,2017,33(10):265-270. doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2017.10.035 http://www.tcsae.org Hu Enzhu, Yu Dongrui, Tang Yuchao, Wu Yun, Hu Kunhong, Hu Xianguo, Song Ruhong. Rice husk ceramic particles improving lubrication property of liquid paraffin[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2017, 33(10):

265 - 270. (in Chinese with English abstract) doi : 10.11975/j.issn.1002-6819.2017.10.035 http://www.tcsae.org

0 引言? 稻壳和秸秆作为农作物的副产品,大部分被堆积在 农田中或直接焚烧掉,存在着严重的安全隐患和环境污 染,因此稻壳和秸秆的综合利用技术成为国内外学者研 究的热点. 目前, 稻壳可制备生物油[1-3] 、 生物吸附剂[4-5] 、 白炭黑[6] 、固体成型燃料[7-8] 和生物摩擦材料[9-11] 等,其中 稻壳基陶瓷颗粒(rice husk ceramic,RHC)的开发是稻 壳综合利用的有效途径之一. 迄今为止,关于稻壳基陶瓷颗粒的研究已被广泛报 道.Dugarjav 等[12] 将RHC 颗粒压制成坯,考察不同摩擦 副材料与 RHC 坯对摩时的干摩擦学性能,发现摩擦系数 的降低归因于对摩件表面有转移膜的形成.此外,还研 究了碳化温度对稻壳基陶瓷颗粒摩擦学性能的影响,发现900 ℃下碳化的 RHC 颗粒的摩擦学性能最佳[13] . Shibata 等[14] 研究了 RHC 坯与氮化硅和碳化硅钢球对摩 时的干摩擦学性能,发现氮化硅作为对摩件时,摩擦学 性能最佳.在水基润滑条件下,Cu/C 复合材料中加入稻 壳秸秆基陶瓷颗粒(RBC)颗粒可明显改进材料的抗磨 收稿日期:2016-10-22 修订日期:2017-04-13 基金项目:国家自然科学基金资助项目(51505121) ;