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M0S_(2) nanoparticles grown on carbon nanomaterials for lubricating oil additives

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Friction 2021年第4期9卷 747-757页

作者： Kuiliang GONG wenjing lou Gaiqing ZHAO Xinhu WU Xiaobo WANG State Key Laboratory of Solid Lubrication Lanzhou Institute of Chemical PhysicsChinese Academy of SciencesLanzhou 730000China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China Qingdao Center of Resource Chemistry&New Materials Qingdao 266000China

In this study,the nanocomposites of MoS_(2) nanoparticles(NPs)grown on carbon nanotubes(MoS_(2)@CNT),graphene(MoS_(2)@Gr),and fullerene C60(MoS_(2)@C60)were synthesized,characterized,and evaluated for potential use as lubricant additives.By using the benefit of the synergistic effect between MoS_(2) and carbon nanomaterials(CNMs),these nanocomposites can be well dispersed in polyalkylene glycol(PAG)base oil and show superior stability compared with pure MoS_(2) NPs.Moreover,the dispersions of MoS_(2)@CNT,MoS_(2)@Gr,and MoS_(2)@C60 added in PAG have noticeably improved friction reducing and antiwear(AW)behaviors at elevated temperature for comparison with that of PAG and PAG containing CNT,Gr,C60,and M0S2 NPs,respectively.The enhanced lubricating properties of these nanocomposites were also elucidated by exploring the tribofilm formed on the disc.

关键词： MoS_(2)nanoparticle carbon nanomaterial nanocomposite antifriction and antiwear additive

Investigation on tribological behaviors of MoS2 and WS2 quantum dots as lubricant additives in ionic liquids under severe conditions

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Friction 2020年第4期8卷 674-683页

Despite excellent tribological behaviors of ionic liquids (ILs) as lubricating oils, their friction-reducing and anti-wear properties must be improved when they are used under severe conditions. There are only a few reports exploring additives for ILs. Here, MoS2 and WS2 quantum dots (QDs, with particle size less than 10 nm) are prepared via a facile green technique, and they are dispersed in 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate ([BMIm]PF6), forming homogeneous dispersions exhibiting long-term stabilities. Tribological test results indicate that the addition of MoS2 and WS2 QDs in the IL can significantly enhance the friction-reducing and anti-wear abilities of the neat IL under a constant load of 500 N and a temperature of 150 °C. The exceptional tribological properties of these additives in the IL are ascribed to the formation of protective films, which are produced not only by the physical absorption of MoS2 and WS2 QDs at the steel/steel contact surfaces, but also by the tribochemical reaction between MoS2 or WS2 and the iron atoms/iron oxide species.

关键词： MoS2 and WS2 quantum dots ionic liquids lubricant additive friction reduction and anti-wear severe conditions

Synthesis and evaluation of a protic ionic liquid as a multifunctional lubricant additive

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Friction 2020年第3期8卷 568-576页

作者： Cheng JIANG Yanan WANG Huaigang SU Weimin LI wenjing lou Xiaobo WANG State Key Laboratory of Solid Lubrication Lanzhou Institute of Chemical PhysicsChinese Academy of SciencesLanzhou 730000China Qingdao Center of Resource Chemistry&New Materials Qingdao 266100China

An oil soluble multifunctional protic ionic liquid(IL)was synthesized and its tribological and antioxidant properties in poly alpha olefin(PA04)were investigated.The tribological results demonstrated that the IL significantly reduced friction and wear of PA04.The PA04 blend with IL resulted in an induced oxidation time of 555 min which is 8.2 and 3.5 times higher than that of pure PA04 and PA04 with zinc dialkyl dithiophosphate(ZDDP)for the rotating pressure vessel oxidation test.It is likely that free nonylated diphenylamine acted as a radical scavenger to enhance antioxidant performance,while free bis(2-ethylhexyl)phosphate was more prone to adsorb and react with the metal surface to form a phosphorus-rich tribofilm in order to protect the rubbing surface.

关键词： ionic liquid friction reducing anti-wear antioxidant multifunctional additive

Tribological evaluation of environmentally friendly ionic liquids derived from renewable biomaterials

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Friction 2018年第2期6卷 208-218页

作者： Cheng JIANG Weimin LI Jingyan NIAN wenjing lou Xiaobo WANG State Key Laboratory of Solid Lubrication Lanzhou Institute of Chemical Physics Chinese Academy of Sciences Qingdao Center of Resource Chemistry & New Materials

Unlike most of the conventional ionic liquids(ILs) derived from non-renewable resources, five environmentally friendly ILs([Ch][AA] ILs) derived from amino acids(AAs) and choline(Ch) were synthesized using biomaterials by a simple, green route: acid–base reaction of Ch and AAs. The thermal and corrosion properties, as well as viscosity, of the prepared ILs were examined. The results revealed that the anion structure of ILs plays a dominant role in their thermal and viscosity behavior. These ILs exhibited less corrosion toward copper, related to their halogen-, sulfur-, and phosphorus-free characteristics. The tribological behavior of the synthesized ILs was examined using a Schwingungs Reibung und Verschleiss tester, and the results indicated that these ILs exhibit good friction-reducing and anti-wear properties as lubricants for steel/steel contact. Results from energy-dispersive spectroscopy and X-ray photoelectron spectroscopy indicated that the good tribological properties of [Ch][AA] ILs are related to the formation of a physically adsorbed film on the metal surface during friction.

关键词： choline amino acids ionic liquids lubricant tribological behavior environmentally friendly

流动点法表征润滑脂流动性与传统评定方法相关性研究

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摩擦学学报（中英文） 2024年第1期44卷 78-86页

作者：王亚南赵启龙孙龙琦于延晨蔡浩鹏娄文静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 青岛市高端装备润滑技术重点实验室青岛市资源化学与新材料研究中心山东青岛266100 淄博高端合成润滑材料创新中心山东淄博255035

为建立更完善、高效的轴承润滑脂流动性能评价体系,采用旋转流变仪、润滑脂和石油脂锥入度试验器、润滑脂相似黏度试验器、FFK低温流压仪测试了锂基润滑脂、脲基润滑脂和磺酸钙基润滑脂3种不同稠化剂类型的润滑脂的流动点、锥入度、相... 详细信息

为建立更完善、高效的轴承润滑脂流动性能评价体系,采用旋转流变仪、润滑脂和石油脂锥入度试验器、润滑脂相似黏度试验器、FFK低温流压仪测试了锂基润滑脂、脲基润滑脂和磺酸钙基润滑脂3种不同稠化剂类型的润滑脂的流动点、锥入度、相似黏度和流动压力,分别研究了锂基润滑脂、脲基润滑脂和磺酸钙基润滑脂3种不同稠化剂的流动点与锥入度、流动点与相似黏度、流动点与流动压力随温度的变化规律并分别计算了它们的皮尔逊相关系数,结果显示润滑脂的流动点与锥入度、流动点与相似黏度、流动点与流动压力具有线性关系,其中流动点与锥入度呈中等相关,流动点与相似黏度、流动点与流动压力呈高度相关,说明利用旋转流变仪测定润滑脂的流动点亦可用于评价润滑脂的流动性能.

关键词：润滑脂流动点锥入度相似黏度流动压力

基于BeQuiet+试验机的精密轴承润滑脂噪声性能评价方法

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润滑与密封 2024年第2期49卷 173-180页

作者：姜程苏怀刚王超于泓渊娄文静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 青岛市资源化学与新材料研究中心山东青岛266100 青岛中科润美润滑材料有限公司山东青岛266100

随着轴承制造技术的不断进步,润滑脂成为影响精密轴承噪声性能的重要因素。针对轴承运行的不同阶段,利用BeQuiet+试验机对轴承启动阶段润滑脂的噪声值、轴承运行阶段润滑脂的噪声等级、中频段及高频段的振动值和阻尼值进行测试,并与S09... 详细信息

随着轴承制造技术的不断进步,润滑脂成为影响精密轴承噪声性能的重要因素。针对轴承运行的不同阶段,利用BeQuiet+试验机对轴承启动阶段润滑脂的噪声值、轴承运行阶段润滑脂的噪声等级、中频段及高频段的振动值和阻尼值进行测试,并与S0910-Ⅲ轴承振动测定仪的测试结果进行比较,发现对于噪声性能相差较大的润滑脂,两者测试结果具有很好的对应性,而对噪声性能相差较小的润滑脂,BeQuiet+试验机法有更好的区分性。利用BeQuiet+试验机建立精密轴承润滑脂噪声性能的评价方法,使用6种不同杂质粒子和微观形貌的润滑脂对该评价方法进行了验证。该评价方法重点关注轴承整个运行阶段的噪声性能以及运行过程中噪声的稳定性,能够较好地区分精密轴承润滑脂的噪声性能。

关键词：润滑脂噪声振动值 BeQuiet+试验机精密轴承

基于SRV的重载轴承润滑脂摩擦磨损性能模拟评定方法研究

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摩擦学学报（中英文） 2024年第2期44卷 242-253页

作者：赵启龙姜程苏怀刚娄文静张如良王晓波山东科技大学材料科学与工程学院山东青岛266590 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 青岛市资源化学与新材料研究中心青岛市高端装备润滑技术重点实验室山东青岛266000

为提高润滑脂产品配方筛选效率、节约轴承台架试验成本,提出了1种基于SRV摩擦磨损试验机的圆柱滚子-圆盘线接触往复运动模式评定重载轴承润滑脂摩擦磨损性能的试验方法.采用四款重载润滑脂为试验样本,通过Pearson相关性系数法进行了SRV... 详细信息

为提高润滑脂产品配方筛选效率、节约轴承台架试验成本,提出了1种基于SRV摩擦磨损试验机的圆柱滚子-圆盘线接触往复运动模式评定重载轴承润滑脂摩擦磨损性能的试验方法.采用四款重载润滑脂为试验样本,通过Pearson相关性系数法进行了SRV圆柱滚子-圆盘线接触往复摩擦磨损试验结果与FE-8轴承磨损台架试验结果间的相关性探讨,确定了方法最优试验参数,并在最优试验条件温度25℃,载荷1 kN,位移1 mm,往复速率50 Hz下完成了方法重复性考察.结果表明:SRV圆柱滚子-圆盘线接触往复试验方法试验结果重复性良好、可靠性高,与FE8轴承台架结果对应性优于四球机磨斑直径法(SH/T 0204-1992)以及SRV球滚子-圆盘接触试验法(NB/SH/T0721),更适用于重载轴承用润滑脂在摩擦副表界面的抗磨减摩性能的分析评定.

关键词：摩擦磨损可靠性重载润滑脂相关性轴承台架试验

锂基脂静态热氧化老化行为的红外吸收光谱定量分析

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石油学报（石油加工） 2024年第2期40卷 560-568页

作者：孙一平赵启龙苏怀刚于泓渊阴俊娄文静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 青岛市资源化学与新材料研究中心山东青岛266000

为探讨锂基润滑脂在高温使用工况下的热老化行为,以不同矿物油、合成油PAO为基础油,以12-羟基硬脂酸锂为稠化剂制备润滑脂样品。使用自行设计的红外光谱定量分析设备,采用静态热老化方式模拟并系统研究了不同老化温度、不同基础油种类... 详细信息

为探讨锂基润滑脂在高温使用工况下的热老化行为,以不同矿物油、合成油PAO为基础油,以12-羟基硬脂酸锂为稠化剂制备润滑脂样品。使用自行设计的红外光谱定量分析设备,采用静态热老化方式模拟并系统研究了不同老化温度、不同基础油种类的锂基润滑脂老化过程。探索了该老化过程中的润滑脂中关键组分分子结构变化及其规律,并分析建立了可用于有效评定润滑脂热老化程度的综合性能指标E。结果表明:锂基润滑脂的热老化过程中,首先基础油发生氧化、硝化、硫化等反应,随着老化程度的加剧,稠化剂发生降解;对于140℃下静态热老化的1#锂基脂样品,E值上升至新脂的1~23倍时为初级氧化阶段,上升至23~38倍时为氧化的平台阶段,结合其他理化指标,前2个阶段为影响润滑脂寿命的主要部分,随老化时间增加,E值继续上升,润滑脂结构开始降解失效。另外,润滑脂老化程度随温度的升高而加速。基础油种类对老化速率有一定影响,聚α烯烃规整的长链烷烃结构在老化过程后期能够保持稠化剂结构的稳定,制备的润滑脂样品具有更好的高温性能。

关键词：锂基脂热老化红外光谱定量分析基础油

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滚动轴承润滑研究中的几个问题

轴承 2024年第5期 1-20页

作者：郭峰栗心明娄文静马子魁付永强青岛理工大学机械与汽车工程学院山东青岛266520 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兰州730000 舍弗勒(上海)贸易有限公司研发中心上海201804

滚动轴承是高端装备中不可缺少的重要部件,轴承润滑问题的研究为滚动轴承设计、润滑剂选择、轴承可靠服役等提供理论基础。针对滚动轴承润滑相关的几个科学问题,重点概括了滚动轴承润滑数值计算方法及应用,总结了润滑油膜厚度和轴承内... 详细信息

滚动轴承是高端装备中不可缺少的重要部件,轴承润滑问题的研究为滚动轴承设计、润滑剂选择、轴承可靠服役等提供理论基础。针对滚动轴承润滑相关的几个科学问题,重点概括了滚动轴承润滑数值计算方法及应用,总结了润滑油膜厚度和轴承内部润滑介质流动分布可视化测量技术,阐述了与润滑脂组分相关的机械剪切与温度等参数对润滑特性的影响机制,介绍了滚动轴承固体润滑机制,并从工程设计角度分析了轴承的润滑设计。基于当前研究现状,认为轴承润滑研究应重点面向真实条件下轴承润滑理论计算、与应用工况匹配的先进润滑材料的开发以及轴承润滑评测方法研发3个方面进行发展。

关键词：滚动轴承润滑弹性流体动力润滑可视化润滑脂固体润滑