钛合金润滑剂苯并三氮唑类离子液体的摩擦学性能研究

作     者：崔坤 田冰玉 姚盈盈 刘梦瑶 徐帆 文平 董瑞 凡明锦 

作者机构：宝鸡文理学院化学化工学院陕西省植物化学重点实验室 中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室 

出 版 物：《摩擦学学报》 (Tribology)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52175156) 固体润滑国家重点实验室开放课题项目(LSL-2111) 陕西省科协青年人才托举计划(20220615) 陕西省科技厅一般项目(2023-JC-QN-0461) 陕西省教育厅创新团队科研项目(23JP006) 宝鸡文理学院研究生创新研究项目(YJSCX23YB39)资助 

主　　题：钛合金 离子液体 润滑剂 摩擦膜 润滑机理 

摘      要：采用5-甲基-1H-苯并三氮唑作为阴离子，以四丁基磷和四丁基铵盐为阳离子，设计合成2种新型离子液体(5CP和5CN)。选取传统离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(L-P104)作为对照样，研究了3种离子液体(ILs)的物理化学性质及其在钢/钛摩擦副上的润滑性能。耗散型石英晶体微天平测试结果表明：所合成的离子液体润滑剂在钛合金上表现出卓越的吸附性能。摩擦学试验结果表明：所合成的离子液体在钢/钛摩擦副上表现出优异的减摩(摩擦系数减小60%)和抗磨性能(钛合金磨损体积降低69%)。其润滑性能的提升主要归因于离子液体在钛合金表面的高效吸附和界面润滑保护膜的形成。此外，苯并三氮唑阴离子结构中的刚性环结构能与钛合金表面络合成键，同时四丁基铵/磷阳离子上的柔性烷基链通过范德华力有效地增强了摩擦膜的稳定性.