海泡石粘土的物相组成与摩擦性能研究

作     者：刘占宾 

作者单位：中国地质大学（北京） 

学位级别：硕士

导师姓名：白志民

授予年度：2009年

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

主      题：海泡石 物相组成 表面改性 摩擦性能 

摘      要：本研究以天津蓟县海泡石为原料,通过物理化学方法分析其物相组成,开展提纯和改性工艺,研究了海泡石粉体添加到基础油中作为润滑油添加剂的摩擦性能。 X射线衍射分析得出海泡石原料中主要含有3种物相:海泡石,白云石,石英。化学全分析表明:海泡石含量45.6%;白云石含量49.3%;石英含量5.1%。 通过酸处理实验和离心沉降分离对海泡石原料进行提纯。实验表明,酸处理实验的优化酸处理浓度为:1.0mol/L。通过对该粉体进行的比表面分析表明,经过酸处理后粉体的比表面积增大1.6倍。 为了提高海泡石粉体在润滑介质中的分散性及分散稳定性,对海泡石粉体进行了表面改性,实验表明,用10%的司班60进行表面改性效果理想。 开展了摩擦性能评价实验,结果表明,提纯海泡石粉体具有良好的减摩作用,添加了0.5%提纯海泡石粉体的油样的减摩效果最好,平均摩擦系数为0.0548,较基础油的平均摩擦系数(0.0972)降低43.6%;添加0.1%和1%提纯海泡石粉体的油样的平均摩擦系数分别为0.0776和0.0642;添加0.1%,0.5%,1%未提纯海泡石油样的平均摩擦系数分别为0.1063,0.0841,0.0796。 研究发现,提纯海泡石粉体磨斑的平均直径为0.295mm,未提纯海泡石磨斑的平均直径为0.409mm,基础油磨斑的平均直径为0.311mm。上述结果表明,添加提纯海泡石粉体可以明显降低磨斑直径,且其磨痕也较基础油要轻,说明提纯海泡石粉体具有良好的减摩作用。 齿轮实验结果显示,添加0.5%提纯海泡石粉体后,齿轮摩擦实验机的电流(平均值为1.607A),功率(平均值为238W)都比基础油的(电流平均值为1.656A,功率平均值为244W)要低;运行180分钟之后,振动(平均振幅为14μm)和噪声(平均86db)较基础油(16μm和87.5db)有所降低,表明其具有较明显的节能和一定减震、减噪作用。