PDF《油溶性有机钼与二烷基二硫代磷酸锌》

2007 -

10 - 20;

修回日期 :

2008 -

03 - 03;

联系人 : 夏延秋 , e - mail: yq2xia@ sohu. com. 基金项目 :国家 973计划资助项目 (2007CB607601) ;

固体润滑国家重点实验室资助项目 (200404). 作者简介 :夏延秋 (1964 - ) ,男 ,博士 ,教授 ,主要从事机械设计和摩擦学研究. 表1PE的理化指标 Table

1 Capability I ndex of Pentaerythritol Ester Items Oxygen atomic number of main carbon chain Oxygen atomic number of total catrbon chain Viscidity

40 ℃

100 ℃ Flash point /℃ Pour point /℃ PE

17 37

68 4.

10 288 -

51 后 ,以 3个底球的平均磨斑直径评价添加剂的抗磨 性能 ,以摩擦系数的大小和平稳状态衡量添加剂的 减摩性能. 1.

3 磨损表面分析 采用日立 S - 3400N型扫描电子显微镜 ( SEM ) 观察磨斑表面形貌 ,得到钢球磨斑形貌 SEM 照片. 用PH I -

5702 型多功能X射线光电子能谱仪(XPS)分析磨斑表面的元素组成 ,测试真空度为

1 *

10 -

7 Pa,分析面积在 0. 3~1.

1 mm 可调 ,通过能量 为29.

4 eV,结合能测量精度为 ± 0.

03 eV,用Ar+离子溅射源对样品表面进行刻蚀 , A r + 离子作为溅射 面积为 0~10 mm.

2 结果与讨论 2.

1 M oDDP 和MoD TC 含量对摩擦磨损性能的 影响 图 1示出了 MoDDP和MoDTC在PE中的减摩 抗磨性能 ,结果发现不同含量 MoDDP和MoDTC在PE基础油中 ,均使摩擦系数和磨斑直径有不同程度 的改善. 由图

1 ( a)可见 ,载荷

392 N时 ,随着添加剂 含量的增加 ,摩擦系数平稳保持在 0. 08~0. 09之间. 图1(b)给出了磨斑直径随 MoDDP和MoDTC ( a) Friction coefficient at load of

392 N ( b) W SD vs . additive concentration ofMoDTC / MoDDP Fig .

1 Tribological properties ofMoDDP and MoDTC additive vs . concentration 图1添加浓度对有机钼添加剂 MoDDP和MoDTC摩擦学性能的影响 含量的变化情况 ,在392 N条件下 ,随着添加剂含量 的提高 ,磨斑直径降低 ,添加剂添加量为 110%时的 磨斑直径为本试验中的最小值. 可见 , PE中加入 MoDDP或MoDTC,均能显著提高基础油的抗磨减 摩性能. 2.

2 有机钼与 ZnDDP的复合作用 图 2给出了 MoDDP和MoDTC 分别与 ZnDDP 进行复配的试验结果. 在含 MoDDP的润滑油中加 入ZnDDP能起到增效作用 ,在392 N 下 ,最低摩擦 系数仅为 0. 03,复配后磨斑直径比复配前降低约 50%. 同时发现 ,本试验中 MoDDP与ZnDDP按质 量百分比为 3∶2复配时有最优的抗磨减摩效果 ;

在含MoDTC的润滑油中加入 ZnDDP时 ,也起到增效 作用 ,润滑效果同 MoDDP与ZnDDP复配时类似 ,本 试验中复配的最佳质量百分比是 7∶3. MoDDP和MoDTC与ZnDDP均产生了协同效 应 ,尤其是克服了 MoDDP和MoDTC在高负荷下抗 磨减摩性能的不足. 这归结为 :在摩擦热化学、 催化 化学反应过程中 , ZnDDP能促进 MoDDP和MoDTC 分解 ,并生成 MoS2 反应膜 [

1 -

5 ] ,起到减摩抗磨作用. 2.

3 M oDDP和MoD TC与ZnDDP的摩擦化学作 用机制 图 3示出了基础油及 MoDDP和MoDTC分别与 ZnDDP进行复配时最佳质量百分比的油品润滑下

6 摩擦学学报第29卷(a) Friction coefficient at load of

392 N ( b) W SD vs . additive concentration ofMoDTC / MoDDP Fig .

2 Tribological properties ofMoDDP,MoDTC and ZnDDP synthetic in pentaerythritol ester 图2MoDDP和MoDTC分别与 ZnDDP复配时在 PE中的摩擦学性能 ( a)

392 N, Lubricated with PE (400 * ) ( d)

392 N, Lubricated with 0. 7% MoDTC + 0. 3% ZnDDP + PE (400 * ) (c)