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改性生物柴油碳烟的制备、表征及水基润滑特性

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高等学校化学学报 2020年第5期41卷 987-994页

作者：李川王新运吴凤义刘天霞胡献国巢湖学院化学与材料工程学院合肥238000 北方民族大学化学与化学工程学院银川750021 合肥工业大学机械工程学院合肥230009

为了探索生物柴油碳烟(BDS)作为水基润滑添加剂的应用,采用热氧化法制备了热氧化处理的BDS(TO-BDS);通过场发射透射电子显微镜、X射线光电子能谱仪和Zeta电位仪等表征了TO-BDS的形貌、组成和分散性,并与BDS进行了对比;利用球-盘往复摩... 详细信息

为了探索生物柴油碳烟(BDS)作为水基润滑添加剂的应用,采用热氧化法制备了热氧化处理的BDS(TO-BDS);通过场发射透射电子显微镜、X射线光电子能谱仪和Zeta电位仪等表征了TO-BDS的形貌、组成和分散性,并与BDS进行了对比;利用球-盘往复摩擦磨损试验机、3D激光扫描显微镜、场发射扫描电子显微镜、光学法接触角/界面张力仪和拉曼光谱仪考察了含TO-BDS的纯水(H-32O)的摩擦磨损性能和润滑机理.结果表明,TO-BDS表面的含氧官能团和负电荷比BDS更多,从而导致TO-BDS在H-32O中具有更好的分散性;在H-32O中添加质量分数为0. 2%的TO-BDS,可显著改善H-32O的减摩抗磨性能.这主要是因为在摩擦过程中,TO-BDS起到滚动轴承的功效,H-32O+TO-BDS比H-32O在摩擦副表面的润湿性能更好,更易于形成润滑膜且TO-BDS会因摩擦力诱导剥离产生石墨片,从而降低摩擦磨损.

关键词：生物柴油碳烟热氧化润滑添加剂

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燃油碳烟颗粒的表面特性与润滑油黏度行为

化工学报 2015年第10期66卷 4123-4130页

作者：刘天霞宋汝鸿胡恩柱徐玉福胡献国合肥工业大学机械与汽车工程学院安徽合肥230009 北方民族大学化学与化学工程学院宁夏银川750021

发动机燃油碳烟颗粒不可避免地会进入润滑油中,引起润滑油黏度的增长,从而影响发动机的润滑特性和使用性能。借助傅里叶红外光谱仪、X射线光电子能谱仪、全自动微孔物理吸附和化学吸附分析仪、光学法接触角/界面张力仪、Zeta电位仪等仪... 详细信息

发动机燃油碳烟颗粒不可避免地会进入润滑油中,引起润滑油黏度的增长,从而影响发动机的润滑特性和使用性能。借助傅里叶红外光谱仪、X射线光电子能谱仪、全自动微孔物理吸附和化学吸附分析仪、光学法接触角/界面张力仪、Zeta电位仪等仪器,对比分析了生物质燃油碳烟颗粒(BS)和0#柴油碳烟颗粒(DS)的表面特性,探讨了BS和DS对液体石蜡(LP,润滑油基础油的模拟物)和碳烟分散体系的黏度的影响及碳烟表面特性对黏度的影响机理。结果表明,40℃时油品的相对黏度随碳烟浓度的增加呈指数函数增加,并且相同碳烟浓度下DS污染的油品相对黏度更大,高浓度碳烟污染的油品呈明显剪切稀化行为,DS污染的LP的黏度受剪切转速的影响更大。BS和DS表面主要元素是碳和氧,且BS氧含量高于DS,表面均带有一些含氧官能团。表面特性分析显示,DS的比表面积大于BS,表面能高于BS,亲油性弱于BS,致使DS在LP中比BS更易团聚成大颗粒,这是DS对润滑油黏度的影响大于BS的主要原因。

关键词：燃油碳烟表面特性润滑油黏度

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生物质燃油摩擦磨损特性试验分析

农业工程学报 2008年第9期24卷 188-192页

作者：王琼杰徐玉福胡献国朱锡锋合肥工业大学摩擦学研究所合肥230009 中国科学技术大学安徽省生物质洁净能源重点实验室合肥230026

采用四球摩擦磨损试验等方法,研究了热解液化方法制备的生物质燃油的摩擦学特性。借助SEM,XPS,GC-MS,TGA等分析测试技术考察了摩擦磨损实验后的摩擦副磨痕表面形貌,磨痕表面元素的化学结合状态,摩擦磨损实验前后生物质燃油的主要化学成... 详细信息

采用四球摩擦磨损试验等方法,研究了热解液化方法制备的生物质燃油的摩擦学特性。借助SEM,XPS,GC-MS,TGA等分析测试技术考察了摩擦磨损实验后的摩擦副磨痕表面形貌,磨痕表面元素的化学结合状态,摩擦磨损实验前后生物质燃油的主要化学成分的变化及其热化学物理特性。结果表明:生物质燃油的最大无卡咬负荷(PB值)为392N,在196N和294N压力,生物质燃油的平均摩擦系数为0.083和0.097,磨痕表面呈带状犁沟;磨痕表面出现了含-OH、-COOH基团的有机物和FeS、FeSO4的能谱吸收峰;摩擦磨损实验后生物质燃油的醛酸类物质含量明显变化。生物质燃油的摩擦磨损机理归因于在摩擦表面形成了含FeS、FeSO4等的化学反应膜以及含有-OH、-COOH等极性基团的有机物的吸附油膜的存在,使钢球摩擦副之间保持了良好的边界润滑。

关键词：材料磨损摩擦生物质燃油生物质

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含氮硼酸酯的合成及其抗磨减摩特性研究

润滑与密封 2007年第12期32卷 50-52页

作者：柴多里杜润平胡献国合肥工业大学化工学院安徽合肥230009 合肥工业大学摩擦学研究所安徽合肥230009

研究了含氮硼酸酯的合成,确定了最佳的工艺条件,探讨了反应方法、反应温度、反应时间对反应出水量和产物收率的影响。结果表明:在105～110℃反应11h等最佳条件下,反应收率达到85%;该硼酸酯具有较好的水解稳定性。经四球长磨实验表明,当... 详细信息

研究了含氮硼酸酯的合成,确定了最佳的工艺条件,探讨了反应方法、反应温度、反应时间对反应出水量和产物收率的影响。结果表明:在105～110℃反应11h等最佳条件下,反应收率达到85%;该硼酸酯具有较好的水解稳定性。经四球长磨实验表明,当含氮硼酸酯在液体石蜡中的添加量为0.25%时,摩擦因数降至0.094;磨斑直径为0.49mm。

关键词：润滑油添加剂含氮硼酸酯合成摩擦学特性

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添加稻壳基陶瓷颗粒改善液体石蜡润滑特性

农业工程学报 2017年第10期33卷 265-270页

作者：胡恩柱俞东瑞汤玉超吴云胡坤宏胡献国宋汝鸿合肥学院化学与材料工程系合肥230601 合肥工业大学机械工程学院合肥230009

为了实现稻壳资源的综合利用,变废为宝,以稻壳和酚醛树脂为原料,高温碳化制备出稻壳基陶瓷颗粒(rice husk ceramic,RHC),将其作为润滑油功能添加剂,可缓解稻壳焚烧和储存给环境带来的危害。在四球机上探究不同温度(25、75和100℃)和司盘... 详细信息

为了实现稻壳资源的综合利用,变废为宝,以稻壳和酚醛树脂为原料,高温碳化制备出稻壳基陶瓷颗粒(rice husk ceramic,RHC),将其作为润滑油功能添加剂,可缓解稻壳焚烧和储存给环境带来的危害。在四球机上探究不同温度(25、75和100℃)和司盘-80分散剂存在条件下,不同添加量(质量分数为0.01%、0.03%和0.05%)的RHC颗粒对液体石蜡(liquid paraffin,LP)润滑特性的影响,进而研究RHC颗粒的摩擦学行为。结果表明,25和75℃下,RHC颗粒在一定程度上改善了液体石蜡润滑性能,主要表现在钢球表面磨斑直径的降低,抗磨性增强,但并未明显降低摩擦系数;100℃下,RHC颗粒可明显改善液体石蜡的润滑特性,添加量为0.01%、0.03%和0.05%的油样与纯液体石蜡相比,平均摩擦系数从0.139(LP)分别降低到0.083、0.064和0.069;平均磨斑直径从0.389 mm(LP)分别降到0.314、0.311和0.318 mm。高温下摩擦诱导RHC颗粒组分参与边界润滑膜形成,起到抗磨减摩的功效。RHC颗粒可作为潜在的高温润滑油摩擦改进剂。

关键词：润滑颗粒摩擦稻壳粉陶瓷颗粒液体石蜡摩擦改进剂抗磨减摩

高分散稳定纳米金刚石润滑油的制备及其摩擦学性能

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过程工程学报 2019年第4期19卷 809-816页

作者：李川吴凯吴波凤维民胡献国合肥工业大学机械工程学院

为了改善纳米金刚石颗粒(NDPs)在抗磨液压油(AHO)中的分散性,制备了酸氧化-高温热处理的NDPs(T-NDPs),将其与添加剂(油胺、聚异丁烯丁二酰亚胺T154和高碱值合成磺酸钙T106)混合后加入AHO中,制得含T-NDPs的AHO。用FESEM及Zeta电位仪、FT... 详细信息

为了改善纳米金刚石颗粒(NDPs)在抗磨液压油(AHO)中的分散性,制备了酸氧化-高温热处理的NDPs(T-NDPs),将其与添加剂(油胺、聚异丁烯丁二酰亚胺T154和高碱值合成磺酸钙T106)混合后加入AHO中,制得含T-NDPs的AHO。用FESEM及Zeta电位仪、FT-IR和静态沉降法对其分散性进行表征,用四球摩擦磨损试验机、3D激光扫描显微镜和SEM/EDS对含T-NDPs的AHO的摩擦学性能和磨痕区域进行了分析。结果表明,酸氧化-高温热处理后,NDPs的平均粒径从270.2 nm降至153.5 nm,吸附添加剂后的T-NDPs的平均粒径为101.5nm,添加剂可提高T-NDPs的油溶性并抑制其团聚,因而含T-NDPs的AHO具有良好的分散稳定性;T-NDPs含量为0.04wt%时,AHO的摩擦系数和磨斑直径比不加T-NDPs时分别降低13.2%和17.8%;T-NDPs作为润滑添加剂的减摩抗磨功效归因于其在摩擦界面起到支撑和滚动轴承的作用及在摩擦副表面参与润滑膜形成。

关键词：纳米金刚石抗磨液压油润滑油添加剂高分散稳定摩擦学性能

生物柴油常温常压下燃烧碳烟微粒的理化及团聚特性

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农业工程学报 2017年第13期33卷 90-96页

作者：李川吴波刘天霞刘一鸣胡献国合肥工业大学机械工程学院合肥230009

在常温常压下分别燃烧生物柴油和0#柴油获得生物柴油碳烟微粒(biodiesel soot,BDS)和0#柴油碳烟微粒(diesel soot,DS)。采用旋转黏度计考察了BDS和DS在液体石蜡(liquid paraffin,LP)中的团聚特性,借助场发射透射电子显微镜、X射线衍射... 详细信息

在常温常压下分别燃烧生物柴油和0#柴油获得生物柴油碳烟微粒(biodiesel soot,BDS)和0#柴油碳烟微粒(diesel soot,DS)。采用旋转黏度计考察了BDS和DS在液体石蜡(liquid paraffin,LP)中的团聚特性,借助场发射透射电子显微镜、X射线衍射仪、拉曼光谱、傅立叶红外光谱仪、X-射线光电子能谱、元素分析仪、Zeta电位仪和光学法接触角/界面张力仪等分析了BDS和DS的形貌、成分、结构及团聚机理。结果表明,BDS和DS均是由大量的近球形一次颗粒组成的链状团聚体,BDS一次颗粒的直径小于DS,BDS的石墨化程度高于DS;和DS相比,BDS的C元素含量高,O、H、N、S元素含量低,2种碳烟均含C-C、C-O-C和C-OH等官能团。此外,DS还含有C=O官能团。BDS和DS在LP中均会发生团聚,但BDS对LP黏度的影响大于DS。其团聚机理为,与DS相比,BDS表面能高、亲油性弱,致使BDS在LP中容易团聚。研究结果为生物柴油在内燃机中广泛使用提供试验依据,为解决BDS在润滑油中的分散问题打下基础。

关键词：生物柴油碳烟形貌团聚特性结构

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脲基润滑脂中MoS_2纳米片的摩擦学性能

石油学报（石油加工） 2011年第S1期27卷 59-63页

作者：程亚洲徐玉福胡献国孙晓军合肥工业大学摩擦学研究所安徽合肥230009 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甘肃兰州730000

将自制MoS2纳米片(30～70nm)和市售微米MoS2(325目)分别添加到脲基润滑脂中,在MQ-800型四球摩擦磨损试验机上考察了2种添加剂对脲基润滑脂摩擦学性能的影响;采用扫描电子显微镜考察了钢球磨损表面的形貌,并采用X射线能谱仪(EDS)测定磨... 详细信息

将自制MoS2纳米片(30～70nm)和市售微米MoS2(325目)分别添加到脲基润滑脂中,在MQ-800型四球摩擦磨损试验机上考察了2种添加剂对脲基润滑脂摩擦学性能的影响;采用扫描电子显微镜考察了钢球磨损表面的形貌,并采用X射线能谱仪(EDS)测定磨损后的表面成分。结果表明,MoS2纳米片作为脲基润滑脂添加剂不仅具有良好的减摩抗磨作用,还能使脲基润滑脂在高负载下具有良好的润滑性能;MoS2纳米片在摩擦副表面形成MoS2吸附膜,增强了脲基润滑脂的抗磨、减摩和极压性能,从而更好地保护摩擦表面。

关键词： MoS2纳米片脲基润滑脂摩擦磨损

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钠添加剂对NO_xOUT工艺影响的研究

环境科学学报 2014年第8期34卷 2007-2013页

作者：汪向阳陈金思胡献国徐玉福合肥工业大学机械与汽车工程学院合肥230009 合肥徽锐工程科技有限公司合肥230009

在苯胺废液流化床焚烧实验装置上进行了以尿素做还原剂的选择性非催化还原脱硝(NOxOUT)试验,研究了不同钠添加剂(Na2CO3、NaOH和NaCl)对脱硝率以及温度窗口的影响.结果显示:微量的钠添加剂即可明显促进脱硝反应,脱硝率随着钠添加剂用量... 详细信息

在苯胺废液流化床焚烧实验装置上进行了以尿素做还原剂的选择性非催化还原脱硝(NOxOUT)试验,研究了不同钠添加剂(Na2CO3、NaOH和NaCl)对脱硝率以及温度窗口的影响.结果显示:微量的钠添加剂即可明显促进脱硝反应,脱硝率随着钠添加剂用量的增加而升高,钠添加剂通过产生·OH活性基团从而促进脱硝反应,3种钠添加剂对脱硝效果促进作用大小依次为NaOH、Na2CO3、NaCl,在温度为900~950℃,氨氮比为1.5,空气过剩系数为1.0~1.2时,NOxOUT脱硝率达到最大值.利用热力学原理计算出NOxOUT脱硝反应的摩尔反应焓、摩尔反应吉布斯函数、化学平衡常数等热力学参数,结果表明NOxOUT脱硝是热力学可行的.

关键词： NOxOUT 脱硝钠添加剂苯胺废液焚烧