论文摘要
传统上羊毛毡可以作为转动机械润滑基材使用,但考虑到使用成本较高,相关企业不断寻找羊毛毡的替代材料,纤维素纤维粉末因其良好的吸油性能、低廉的价格和易降解性而逐渐作为润滑基材用于转动机械润滑领域。本课题以木棉、香蒲绒、竹浆、木浆、苇浆纤维素粉末为研究对象,对维素粉末自身的物理性能,吸油性能,释油性能,及其与油液浸润性能,以及影响纤维素粉末吸附油液因素进行研究。本论文主要工作及其结论如下:（1）纤维素粉末物理性能以木棉、香蒲绒、竹浆、木浆、苇浆纤维素粉末为研究对象,研究了其形态结构、回潮率及热性能。采用Nikon YS100显微镜以及JSM-5600LV扫描电子显微镜对纤维素粉末形态结构进行观察,发现纤维素粉末断面呈不规则状,表面有不同程度的损伤,但保留了其相应纤维的形态特征。依据《GB/T 9995-1997纺织材料含水率和回潮率的测定—烘箱干燥法》测得木棉、香蒲绒、竹浆、木浆、苇浆纤维素粉末回潮率分别为11.3%、10.5%、9.2%、11.6%以及9.5%。通过STA409PC热重分析仪测试发现五种纤维素粉末起始降解温度均高于250℃,比较而言,香蒲绒纤维素粉末热稳定性较差,竹浆纤维素粉末热稳定性较好。（2）纤维素粉末吸油性能以木棉、香蒲绒、竹浆、木浆、苇浆纤维素粉末为研究对象,测试评价了纤维素粉末对矿物油、PAO合成油的吸油及保油性能。研究发现,对于矿物油,木棉、香蒲绒、竹浆、木浆和苇浆纤维素粉末吸油倍率分别为 13.40g/g、5.80g/g、8.48g/g、7.00g/g 和 5.50g/g,保油率分别为 41.7%、49.5%、44.2%、48.3%和 38.2%;对于 PAO 合成油,木棉、香蒲绒、竹浆、木浆和苇浆纤维素粉末吸油倍率分别为13.70g/g、6.28g/g、9.02g/g、7.93g/g 和 5.85g/g,保油率分别为 38.6%、39.2%、29.0%、22.5%和 58.4%。（3）竹浆纤维素粉末释油性能以竹浆纤维素粉末为研究对象,研究纤维素粉末不同吸油倍率下,纤维粉末释油率随温度和时间变化关系,并确定在30-150℃温度范围内,竹浆纤维粉末在不同吸油倍率条件下的释油初始温度。研究发现,在相同吸油倍率下,竹浆纤维素粉末释油量随烘燥温度升高而增加,随烘燥时间增加而增加;在相同烘燥温度下,纤维素粉末释油量随纤维素粉末吸油倍率增加而增加,对于同种纤维素粉末,随着吸油倍率的增加,竹浆纤维素粉末初始释油温度降低。（4）纤维素粉末接触角以木棉、香蒲绒、竹浆、木浆、苇浆纤维素粉末为研究对象,利用DCAT11动态接触角测量仪测试了 5种纤维素粉末对于矿物油、PAO合成油在不同温度下的接触角,评价不同环境温度条件下纤维素粉末对油液的浸润性能。研究发现,在20℃（常温）条件下,对于矿物油,木棉、香蒲绒、竹浆、木浆、苇浆纤维素粉末的接触角分别为 64.4°、77.8°、64.3°、62.1°和 78.9°;对于 PAO 合成油,木棉、香蒲绒、竹浆、木浆、苇浆纤维素粉末的接触角分别为72.0°、87.7°、68.4°、65.5°和82.9°。五种纤维素粉末对于矿物油或PAO合成油的接触角均随温度的增加而降低,在相同温度下,同种纤维粉末对于矿物油的接触角小于PAO合成油的接触角。（5）纤维素粉末吸油性能的影响因素纤维粉末形态结构、表面理化特征、油液特性、外界因素等均会影响纤维素粉末的吸油性能。纤维素粉末形态结构是影响其吸油性能的重要因素,木棉纤维素粉末存在空腔,为其吸附油液提供了较大的存储空间,木棉对于油液的吸油倍率远高于其它4种纤维素粉末。纤维素粉末表面能、表面蜡质含量等均会影响纤维素粉末吸油性能。油液表面张力越小,液体对于材料的渗透性越好,油液液体粘度、密度越大,液体流动性也越差,不利于纤维粉末对油液的浸润。随着环境温度升高,纤维素粉末对油液浸润性能越好。
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