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復(fù)配表面活性劑對(duì)納米銅粉在潤(rùn)滑油中分散穩(wěn)定性的研究

2019-03-26 10:06 來(lái)源: 作者:
  復(fù)配表面活性劑對(duì)納米銅粉在潤(rùn)滑油中分散穩(wěn)定性的研究王青寧,司寶莉,俞樹(shù)榮(蘭州理工大學(xué)石油化工學(xué)院,甘肅蘭州730050)性;同時(shí)利用四球磨損試驗(yàn)機(jī)研究了含納米銅粉潤(rùn)滑油的摩擦學(xué)性能……通過(guò)對(duì)比和發(fā)現(xiàn),在650im~850nm內(nèi),純1d機(jī)械油幾乎沒(méi)有吸光度,而添加納米金屬銅粉的1(1機(jī)械油在此范圍內(nèi)具有一定的吸光度,且在742nm處吸光度達(dá)到極大值(和中的b圖);在內(nèi),含納米金屬銅粉的機(jī)械油雖然有較明顯的吸收峰,但是由于純1(1機(jī)械油本身在此波長(zhǎng)范圍也有吸收峰,故不能確定此波長(zhǎng)范圍為納米金屬銅粉的吸收波長(zhǎng);當(dāng)波長(zhǎng)小于400nm時(shí),含納米金屬銅粉的1(1機(jī)械油在此波長(zhǎng)范圍內(nèi)并無(wú)特征吸收峰(中a圖)。最終確定含納米金屬銅粉的2所制分散液的實(shí)驗(yàn)最大無(wú)卡咬負(fù)荷PB值、磨斑直徑WSD按照潤(rùn)滑油極壓性能測(cè)定方法(四球MRS-10(G)杠桿式四球摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)測(cè)量PB值,轉(zhuǎn)速1 10A液壓式四球摩擦試驗(yàn)機(jī)測(cè)量WSD,轉(zhuǎn)速1450r/miq載荷392N,長(zhǎng)磨時(shí)間30min 2結(jié)果與討論2.1復(fù)配表面活性劑對(duì)納米金屬銅粉在機(jī)械油中的分散穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)旨在考察復(fù)配表面活性劑對(duì)納米銅粉在1C機(jī)械油中的分散穩(wěn)定性。將離心后的上層液在742nm處測(cè)其吸光度,吸光度越大表明納米銅粉在10機(jī)械油中的分散效果越好。表面活性劑的復(fù)配及分散液離心15min和30min時(shí)吸光度(Ai和A2)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果列于表1.表1離心液的吸光度數(shù)值表面活性劑質(zhì)量比時(shí)離心液吸光度(Ai)最大,其次是Span80與Tween40的復(fù)配及T154說(shuō)明包含這3種分散劑的離心液分散效果較好;離心30min后,T154作為分散劑的離心液吸光度(A2)最大,其次是T151及Span80與Tween40的復(fù)配,說(shuō)明包含這3種分散劑的離心液分散效果較好;綜合兩次檢測(cè)結(jié)果表明T154T151及Span80與Tween40的復(fù)配對(duì)納米銅粉在1C機(jī)械油中的分散效果理想。

  值得注意的是,在比較含有不同分散劑的離心液在離心15min與30min后的吸光度時(shí)發(fā)現(xiàn):含有T154分散劑的離心液離心15min與30min后的吸光度差值最小,其次是含有分散劑Span80與Tween40復(fù)配的離心液及含有分散劑T151的離心液。這與分散劑對(duì)納米銅粉在1C機(jī)械油中分散的穩(wěn)定性有關(guān)。當(dāng)分散劑對(duì)納米銅粉在潤(rùn)滑油中的分散效果相似時(shí),不同離心時(shí)間的離心液,其吸光度相差越小,納米銅粉在1C機(jī)械油中分散的穩(wěn)定性就越高。

  2.2含納米銅粉10機(jī)械油的摩擦學(xué)性能為了檢驗(yàn)納米銅粉作為添加劑在1C機(jī)械油中的作用,實(shí)驗(yàn)中分別測(cè)試了其具有代表性的兩個(gè)摩擦學(xué)性能,即極壓性能和抗磨性能。這兩個(gè)性能分別用最大無(wú)卡咬負(fù)荷PB、磨斑直徑WSD來(lái)表征。

  對(duì)含有T154作為分散劑、不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的納米銅粉(相對(duì)于1C機(jī)械油的質(zhì)量)作為添加劑的1C機(jī)械油進(jìn)行摩擦學(xué)性能實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)PB值與長(zhǎng)磨時(shí)WSD值與納米銅粉添加量的關(guān)系見(jiàn)表2實(shí)驗(yàn)油樣的制備方法見(jiàn)1.2.2.表2納米銅粉用作潤(rùn)滑油添加劑的摩擦學(xué)性能摩擦學(xué)性能納米銅粉添加量/%由表2可見(jiàn),添加納米銅粉的實(shí)驗(yàn)油樣比基礎(chǔ)油(未加納米銅粉的10*機(jī)械油)的極壓性能有較大地提高。隨著納米銅粉添加量的逐漸增多,試驗(yàn)油樣的PB值先增大后減小,PB值最大時(shí)達(dá)到530N,比基礎(chǔ)油的PB值412N提高了28.64%,說(shuō)明納米銅粉在基礎(chǔ)油中起到了極壓劑的作用。同時(shí),在實(shí)驗(yàn)條件下納米銅粉的添加對(duì)基礎(chǔ)油的抗磨性能還沒(méi)有表現(xiàn)出明顯的改善作用,當(dāng)納米銅粉的添加量小于2%時(shí),長(zhǎng)磨時(shí)的磨斑直徑在0.54mm上下略微浮動(dòng)。納米銅粉添加劑對(duì)基礎(chǔ)油抗磨性能的作用趨勢(shì)先減小后增大,當(dāng)納米銅粉添加量超過(guò)2%,實(shí)驗(yàn)油樣的磨斑直徑迅速增大,超過(guò)基礎(chǔ)油的磨斑直徑0.由于納米粒子添加量過(guò)多時(shí),由于其具有較大的比表面積和比表面能,而且納米粒子間存在著較強(qiáng)地凝聚成較大顆粒的趨勢(shì),因此粒子間相互接觸和碰撞的幾率大大增加,在摩擦作用下容易聚集形成較大的顆粒,這使得摩擦過(guò)程變得不平穩(wěn),從而導(dǎo)致PB值減小、WSD增大。綜合考慮,納米銅粉作為添加劑用量為2%較合適。

  3結(jié)論復(fù)配對(duì)納米銅粉在10機(jī)械油中有較好的分散性。

  復(fù)配對(duì)納米銅粉在10機(jī)械油中分散穩(wěn)定性高。

  含有納米銅粉的潤(rùn)滑油表現(xiàn)出比基礎(chǔ)油更好的摩擦學(xué)性能,且納米銅粉在10機(jī)械油中的較佳添加量。

作者:中國(guó)潤(rùn)滑油網(wǎng) 來(lái)源:中國(guó)潤(rùn)滑油網(wǎng)