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技术与应用

轻度硫化植物油的摩擦学特性和生物降解性

2015-10-29 09:54 来源: 作者:

  1:A文章编号:0254-0150(2006)随着社会对环保要求的提高,环境友好润滑剂的研究、开发和使用愈来愈受到重视。环境友好润滑剂研究对生物降解性能有严格的要求,因此研究考察润滑剂的结构和组成与生物降解性的关系,对研制可生物降解润滑剂极为重要。

  植物油主要成分为不饱和脂肪酸三甘油酯,脂肪酸的双键结构对其性能起决定性作用。不饱和脂肪酸含量过多使其倾点下降,会导致油品的氧化安定性变差。研究植物油润滑剂,首先考虑的是提高其氧化安定性。本文作者拟对蓖麻油进行轻度硫化(加0.5%S1%S 2%S和3%S)在提高其热氧化安定性的情况下而不影响它的流变性能、低温性能以及生物降觯性。

  1轻度硫化蓖麻油的反应机制元素硫与双键加成生成硫化蓖麻油是不饱和键的消除反应,并考察多种环境因素对润滑剂生物降解性能的影响,找到了有一定活菌数的菌种。

  物降解0天、7天、14天和21天的2930cm-1左右的一CH2?CH2?的值,最后得到生物降解率,如所示。

  时间的增加,蓖麻油、轻度硫化蓖麻油CS0.5CS1、CS2和CS3的生物降解率不断提高。经过21天降解后,其生物降解率分别为99.8%、和88.5%.可见轻度硫化蓖麻油的生物降解率随基础油硫含量的增加而减小,但蓖麻油轻度硫化后仍可满足或达到易生物降解润滑剂的要求。

  5结论轻度硫化蓖麻油(加0.5%S1%S2%S和3%S)的粘度增加,粘度指数减小,倾点上升,碘值减小,硫含量增加,表明不饱和程度在减小。

  随着硫化的增加,轻度硫化蓖麻油抗磨作用加强。蓖麻油主要是12OH蓖麻油(下转第69页)在钢摩擦副中,热处理后析出的N士,合金相在镀层中起到弥散强化的作用,复合镀层的硬度大大提高,NiP镀层基体的耐磨性增强,具有较强的对Si4微粒的把持能力,有效避免了NiPSi复合镀层中SN4微粒的脱落。因此,NiPSi4镀层在磨损过程中,镶嵌在复合镀层中的S4N4微粒不仅抑制配偶摩擦副表面微凸体对复合镀层表面的犁削作用,有效减弱了摩擦过程中的犁沟效应而且起到支承载荷的作用。加上Si4本身硬度高,摩擦因数小,具有一定的自润滑性能,特别是高温稳定性好,对于凸出接触产生的瞬间高温具有较好的适应性,减少了粘着磨损的产生,使NiP Si4/45钢摩擦副处于一种良好的稳定边界润滑摩擦状态,摩擦因数始终保持在较低的数值范围,如所示。摩擦副双方的磨损较小,45钢的磨损量更小,如(h)所示,其磨损表面在主磨损痕迹下方尚可以观察到与滑动方向不一致的试样加工痕迹。

  此外,凸出的SiN4微粒在应力作用下,也会出现少量S4N4微粒的脱落现象,由于NiPSN /45钢摩擦副双方的硬度差较大,其中NiPSi复合镀层试样硬度为HV90Q45钢为HV41Q因而脱落的磨粒在冲击载荷的作用下,会嵌入相对较软的45钢试样表面,并处于固定状态,形成磨粒的“选择性转移由于形不成游离磨料,避免了磨料磨损的产生。SiN4微粒镶嵌于45钢同样起到支承载荷的作用,而且导致SiN4微粒对NiPSi;镀层滑动时间和滑动距离的增加,从而使Si4微粒对复合镀层的切削程度增强。因此,由于磨粒的”选择性转移“便呈现出45钢试样虽然硬度低,但磨损量小的现象,其中45钢磨损量仅为上环复合镀层试样的1/6为N4SP4 /45钢摩擦副中45钢下环试样的1/2Q与N4Si;N4/45钢摩擦副相比,NiPSi/45钢摩擦副中试样磨损面上的犁沟较浅,如所示,表面氧化膜基本上没有被破坏。

  上述结果表明,镀层基体的性能明显影响复合镀层的摩擦磨损性能。

  3结论/45钢与NiPSi;N4/45钢摩擦副呈现出不同的摩擦磨损特性。NiPSi;N4 /45钢摩擦副的摩擦因数较小,磨损量低,具有良好的减摩耐磨性能。

  /45钢摩擦副的主要磨损形式,导致45钢的磨损量增大;NiPSi;N4镀层对Si;颗粒具有良好的把持力,避免了磨料磨损的产生,摩擦副处于稳定的边界润滑摩擦状态。

作者:佚名  来源:中国润滑油网