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文檔簡介
納米材料在潤滑油中的應(yīng)用,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?根據(jù)納米粒子小尺寸效應(yīng)以及表面改性等作用,在潤滑油中添加納米材料制 成的潤滑劑可顯著提高其潤滑性能和承載能力,降低摩擦系數(shù),減少摩擦阻力, 延長機(jī)器的壽命;為了檢驗(yàn)納米粒子作為潤滑油添加劑在潤滑油中的作用,本試 驗(yàn)將分別測試其具有代表性的三個摩擦學(xué)方面的性能,即極壓性能、抗磨性能和 減摩性能。這三個方面的性能可以用最大無卡咬負(fù)荷PBl磨斑直徑d和摩擦系數(shù)u來檢驗(yàn)。,實(shí)驗(yàn)要求,了解實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備的使用方法;了解納米材料的加入方法;驗(yàn)證納米材料作為添加劑的作用與機(jī)理。,實(shí)驗(yàn)設(shè)備,1濟(jì)南試金集團(tuán)產(chǎn)MRS1J機(jī)械式四球長時抗磨損試驗(yàn)機(jī)(見圖11) 2上海市大南化工油脂有限公司提供的四球機(jī)專用鋼球,材質(zhì)為GCrl5,類似于ANSI(美國鋼球?qū)W會)標(biāo)準(zhǔn)鋼NoE52100制成,直徑為12,7mm(05in), 6466HRC,等級為25EP(超光); 3上海光學(xué)儀器五廠產(chǎn)15J測量顯微鏡;上海大華儀表廠產(chǎn)LMl4204自動平衡記錄儀。,實(shí)驗(yàn)步驟,(一)具體的納米粒子添加劑配制步驟如下: (1) Tween20、Tween60、Span20按2:2:1的比例攪拌均勻。 (2) 將混合活性劑與聚醚以5:1的比例混合后加入納米粒子,放于7080電熱恒溫水浴鍋中攪拌約l0分鐘左右; (3) 將混合活性劑加入到油中后置于KQ218型超聲波振蕩器中振蕩20分鐘,使納米粒子充分分散; (4) 將油品放在H97AJ巨溫磁力攪拌器中攪拌2個小時左右,溫度控制在80,速度為1300rmin;多次重復(fù)(3)和(4)步驟,具體的分散、攪拌時間要根據(jù)納米粒子的添加量而定。,實(shí)驗(yàn)步驟,(二)極壓性能最大無卡咬負(fù)荷PB試驗(yàn)步驟如下: 1用洗滌汽油和石油醚(6090,符合GBl922中的NY90要求)仔細(xì)清洗四個試驗(yàn)用鋼球、上球卡具、油盒以及與試驗(yàn)油樣接觸的各個部件,然后吹于備用。清洗后的試驗(yàn)鋼球應(yīng)光潔無銹斑。 2打開電源,調(diào)整主軸轉(zhuǎn)速到1760i40rmin,空轉(zhuǎn)23分鐘,調(diào)整好計(jì)時器。 3把三個試驗(yàn)鋼球放在油盒內(nèi),并把壓緊環(huán)放在試驗(yàn)鋼球上面用螺母上緊,把試驗(yàn)油樣倒入油盒內(nèi),使其浸沒鋼球并超過頂部3mm。 4將一個試驗(yàn)鋼球裝到夾頭中,并把夾頭裝在主軸上。 5把組裝好的試驗(yàn)油盒裝在四球試驗(yàn)機(jī)上的試驗(yàn)座上。,實(shí)驗(yàn)步驟,6試樣溫度控制在1835。 7啟動液壓油泵,油盒上升,使下面三個試驗(yàn)鋼球與上面的試驗(yàn)鋼球接觸,緩慢地 加載荷。 8啟動電機(jī),運(yùn)轉(zhuǎn)10土 02s(四球機(jī)主軸的制動時間不計(jì)算在內(nèi))。 9取下油盒和夾頭,并卸下夾頭中的試驗(yàn)鋼球。 10將試驗(yàn)鋼球放在顯微鏡下觀察,如果磨斑已經(jīng)扭曲,不是表現(xiàn)為比較完整的圓形,則下次試驗(yàn)就在低一級的負(fù)荷下進(jìn)行;如果磨斑為規(guī)則的圓形或橢圓形,則下一次試驗(yàn)就可以加大負(fù)荷。這樣反復(fù)試驗(yàn),直到確定出最大P9值為止。,實(shí)驗(yàn)步驟,(三)磨斑直徑和摩擦系數(shù)的測定步驟如下: 1用洗滌汽油和石油醚(6090,符合GBl922中的NY90要求)仔細(xì)清洗四個試驗(yàn)鋼球、上球卡具、油盒以及與試驗(yàn)油樣接觸的各個部件,然后吹干備用。清洗后的試驗(yàn)鋼球應(yīng)光潔無銹斑。 2將一個試驗(yàn)鋼球裝到夾頭中,并把夾頭裝在主軸上。 3把三個試驗(yàn)鋼球放在油盒內(nèi),并把壓緊環(huán)放在試驗(yàn)鋼球上面用螺母上緊,把試驗(yàn)油樣倒入油盒內(nèi),使其浸沒鋼球并超過頂部3mm。 4開電源,調(diào)整主軸轉(zhuǎn)速到1200土 30rmin,空轉(zhuǎn)10分鐘左右,調(diào)整好計(jì)時器。 5將油盒放在油盒座上,緩緩施加載荷至392N。,實(shí)驗(yàn)步驟,6加熱試驗(yàn)油樣并調(diào)節(jié)到75i2。 7在試驗(yàn)溫度下,開動電機(jī)驅(qū)動主軸旋轉(zhuǎn)。 8試驗(yàn)時間達(dá)到60土lmin時,停止加熱和關(guān)掉電機(jī),除去負(fù)荷取出油盒,將試驗(yàn)油樣倒出。 9用顯微鏡測量油盒中三個下球上的磨斑直徑,測量精度為001mm,每個球上的磨斑直徑測量兩次,一次沿著油盒中心射線方向,另一次與第一次垂直。以毫米為單位報(bào)告三個鋼球六次測量的磨斑直徑算術(shù)平均值。測量時的觀察線應(yīng)垂直磨斑表面。如果磨斑是一個橢圓,則在磨痕方向做一次測量,另一次測量與磨痕方向垂直。 10如果一個下球的兩次測量的平均值與所有的六次測量平均值大于004mm,則應(yīng)該檢查上球與油盒的軸心對中情況。,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析,通過最大無卡咬負(fù)荷PBl磨斑直徑d和摩擦系數(shù)U的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可以看到加入納米粒子的基礎(chǔ)油比沒有加的基
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