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1、毕 业 论 文润滑油添加剂制备和性能研究专业班级：轮机管理 12 班姓 名： 李树元 指导教师： 孙德平 轮机工程学院摘 要润滑油添加剂时一种具有良好的减摩抗磨性能、较高的承载能力以及对摩擦表面有良好的修复性能的材料。近几十年来，国内外的许多学者对于各种不同纳米材料作为润滑油添加剂所起到的减摩抗磨性能都进行了研究。本文主要研究了二硫化钼作为润滑油添加剂的摩擦学性能。首先采用机械球磨法制备微纳米级的二硫化钼粉末，利用 Bettersize2000 激光粒度分析仪对微纳米二硫化钼添加剂进行了表征，并配置出不同质量分数二硫化钼的润滑油。然后在摩擦磨损试验机对制备的纳米二硫化钼粉末的摩擦学特性进行了初
2、步研究，通过对摩擦系数及磨损量的分析，发现添加了纳米二硫化钼的润滑油润滑性能明显优于纯润滑油，并得出纳米二硫化钼的减摩耐磨机理为：纳米二硫化钼表面能较高，易吸附在摩擦副表面，形成一层润滑薄膜；另外，粒径较小的纳米微粒能够填补摩擦表面的沟槽，且它本身具有自修复作用。以上因素综合减小了摩擦，修复了摩擦表面，从而提高了润滑油的抗磨减摩性能。关键词：二硫化钼；摩擦学性能；抗磨减磨AbstractOil additive is a kind of material with good antiwear properties, high load-carrying capacity and self-re
3、pair of the worn surface. The tribological properties and mechanisms of various materials as oil additives were investigated in the decades.This thesis studies the tribological properties of molybdenum disulfide as lubricating oil additives.First, molybdenum disulfide nano-powder can be achieved by
4、the mechanical ball -milling method, then molybdenum disulfide nano-powder is characterized by laser particle size analyzer Bettersize2000 and molybdenum disulfide lubricants should be prepared. Then abrasion testing machine will be used to make a preliminary research on the properties of the prepar
5、ed nano-powder. Through analysis on friction Coefficient and abrasion loss, it is proved that the lubricant oil with molybdenum disulfide nano-powder as the addictive has obvious advantage over pure lubricant oil. The abrasion-resistance mechanism of the molybdenum disulfide nano-powder is that it h
6、as high surface energy which can easily adhere to the friction surface as a film of lubricant oil, and that the nano-powder can fill in the grooves on the friction surface and the powder has self-repairable ability. The above comprehensive factors result in the reduction of friction and repairness o
7、f the surface, which consequently improve the friction and abrasion resistance of lubricant oil.Keywords：molybdenum disulfide ；tribological properties ；friction and abrasion resistance目 录第 1 章 绪论 .11.1 润滑油微纳米添加剂研究的背景和意义 .11.2 润滑油微纳米添加剂未来应用 .11.3 润滑油微纳米添加剂的研究方向 .2第 2 章 二硫化钼概况 .32.1 微纳米粉末作为润滑油添加剂的作用和原
8、理 .32.2 二硫化钼的结构、性能及应用 .42.3 二硫化钼的制备工艺 .52.3.1 天然法 .52.3.1.1 浸 出 工 艺 的 选 择 .52.3.2 合成法 .62.4 二硫化钼的研发及应用 .7第 3 章 实验样品制备 .83.1 二硫化钼微纳米粒子的制备 .83.2 二硫化钼粒度分析 .83.3 二硫化钼团聚分析 .103.3.1 团聚抑制 .103.4 复合润滑油的配置 .11第 4 章 摩擦磨损实验 .134.1 摩擦磨损的相关知识 .134.1.1 摩擦概述 .134.1.2 磨损概述 .144.2 实验仪器 .154.3 仪器简介 .154.3.1 QM-3S4P 行
9、星式球磨机 .164.3.2 磁力加热搅拌器 .164.3.3 数控超声波清洗机 .174.3.4 磨损试验机 .174.4 实验过程 .19第 5 章 数据处理及分析 .205.1 摩擦系数与添加剂的关系 .205.1.1 结果分析 .215.2 试样磨损量与添加剂的关系 .215.2.1 讨论与分析 .215.3 滑动速度对润滑油减摩性能的影响 .225.3.1 结果分析 .23结论 .24参考文献 .25致 谢 .260润滑添加剂制备和性能研究第 1 章 绪论1.1 润滑油微纳米添加剂研究的背景和意义磨损是机械零件失效的三大原因之一（磨损，腐蚀和断裂）之一。1957 年Burwell 依
10、据磨损机理将磨损分为 4 大基本类型，即粘着磨损，磨料磨损，表面疲劳磨损和腐蚀磨损，这些磨损会使机械部件的摩擦表面出现裂纹，麻点等缺陷，有些深度磨损甚至会使零件失去其原有的功效。这些磨损是使零件失效的主要原因。而润滑油对减少摩擦消耗和改善磨损状态起到了很好的作用。为满足油品各项物理化学指标的要求，润滑油一般由基础油和添加剂组成，以提高润滑油的承载能力或者降低非完全油膜润滑下材料的磨损。润滑油的润滑是一个非常复杂的过程，其作用为防止摩擦副表面在相互运动时发生微凸体的直接接触。它在金属表面形成了一层与润滑介质性质不同的边界膜，从而减少摩擦和磨损。由于润滑油的理化性质受摩擦的表面运动或者周围环境因素的影响比较大，在摩擦表面难以长久维持油膜的承载压力而使粗糙表面微凸接触，摩擦面的摩擦系数会上升而使金属表面的摩擦加剧。为了弥补液体润滑存在的缺陷人们通常在润滑油中添加一些物质来提高润滑油的润滑性能和抗磨特性，减少摩擦阻力，延长机器零部的使用寿命。由于微纳米材料粉末其自身的独特性质，可取得良好的润滑效果，将微纳米材料应用于润滑体系中，是一个全新的研究领域，微纳米材料具有比表面积大，高扩散性，易烧结性，熔点降低，硬度增大等特点，不但可以在摩擦表面形成 一层易剪切的薄膜，降低摩擦系数，而且还能对摩擦表面进行一定的填补和修复。纳米粒子尺度较小可以看成近似为球形，在摩擦副之间可以滚珠一样自由滚动，
