水乳体系润滑剂中官能团对氮化硅陶瓷摩擦副摩擦学特性的影响.pdf

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1、2011年3月润滑与密封Mar．2011第36卷第3期LUBRICATIONENGINEERINGVoL36No．3DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2011．03．009水乳体系润滑剂中官能团对氮化硅陶瓷摩擦副摩擦学特性的影响吴志远王淑卉田欣利张纾(1．装甲兵工程学院再制造技术国防科技重点实验室北京100072；2．装甲兵工程学院科研部北京100072)摘要：通过一系列摩擦试验考察两组不同碳链长度的酸、醇和烷烃的乳化液对氮化硅陶瓷摩擦副的润滑效果。试验结果表明：与传统金

2、属的润滑效果相反，极性官能团的引入并不能提高试剂的润滑效果；相同碳链长度条件下，酸和醇的润滑效果都比对应烷烃要差。依据摩擦曲线形态特征以及磨斑直径的相对关系，可以发现醇在氮化硅陶瓷表面摩擦时所产生化学反应膜的承载能力较弱并较易在摩擦过程中去除。试验所用的几种水乳体系中，试剂亲水性的提高对润滑效果的提高是不利的。关键词：官能团；摩擦；界面膜；亲水性中图分类号：TH117．1文献标识码：A文章编号：0254—0150(2011)3—033—4InvestigationoftheTribologica

3、lProperties0fSi3N4CeramicPairLubricatedbyEmulsionwithDifferentFunctionalGroupWUZhiyuanWangShuhuiTianXinliZhangShu(1．NationalKeyLaboratoryforEquipmentRemanufacturing，AcademyofArmoredForceEngineering，Beijing100072，China；2．DepartmentofScientificResearch

4、，AcademyofArmoredForceEngineering，Beijing100072，China)Abstract：AseriesofexperimentwereperformedtotestthetribologicalpropertiesofSi3N4ceramicpairlubricatedbyemulsionsofalcohol，acidandalkane．Theexperimentalresultsshowthatthefunctiongroupcan’timprovecer

5、amiclubri·cation，whichisreversetometals．Undertheconditionofsamecarbon—chain，thelubricationbyalcoholandacidareworsethanalkane．Withthefrictioncurveandwearscardiameteranalysis，itcanbefoundthatthecarryingcapacityofreactionproductislower，whichmakesiteasyt

6、owear—outintheexperiments．WhenSi3N4lubricatedbyemulsion，thehydrophilicityraiseisdisadvantagetolubricationonalargescale．Keywords：functionalgroup；friction；interfacialfilm；hydrophilicity陶瓷摩擦学的研究始于20世纪7O年代，虽然相水乳体系的润滑机制研究仍然较少。官能团是决定有对于金属和有机高分子材料来说是一个比较年轻的

7、学机物化学性质的原子或原子团，当物质含有多个官能科，但其巨大的应用前景以及陶瓷本身具有的许多特团时，物质还会兼有各官能团的性质官能团的加入殊的优良性能，如高的耐磨蚀性，良好的高温稳定性会使得水乳液与陶瓷之间的作用机制更加复杂。本文及高温抗氧化能力，低的密度、导热系数及热膨胀系作者采用两组不同碳链长度的酸、醇、烷烃进行对比数，并且在相当大的温度范围内具有较高的硬度等，试验，探讨不同官能团对润滑性能的影响规律。使得它一出现就赢得了材料界和摩擦学界的青睐，有1含官能团乳液润滑试验关陶瓷材料摩擦磨损的报

8、道呈直线上升的趋势¨]。各试剂采用相同的乳化剂和相同的比例进行乳尽管关于各类油性剂对于陶瓷润滑机制方面的研化，水乳液润滑性能的评价采用四球试验法来进行。究较多，但关于各类有机物，特别是长碳链有机物的试验机为济南宏试金实验仪器设备有限公司生产的MM一10W多功能摩擦磨损试验机。具体试验方法为：基金项目：装备再制造技术国防科技重点实验室基金资助项定载荷100N条件下进行10min摩擦试验，记录摩擦目(9140C850401080C8513)．因数的变化曲线，然后用光学显微镜测量陶瓷球的磨收稿日期：2