哌嗪/噻二唑衍生物Ag[Ⅰ]修饰钼硅酸盐纳米颗粒的制备及摩擦性能

论文摘要

在基础油中加入多种有机或无机、液态或固态的添加剂可以提高润滑油的综合润滑性能,是减少摩擦抗御磨损的最有效的途径之一。随着纳米科学技术的迅速发展,特别是微结构的长足进展,微型器械、高速磁记录技术的迅速发展,以及低噪音、低磨损和高自动化机械的要求,使纳米级润滑问题的研究成为必然。纳米颗粒润滑油添加剂已成为近来复合材料研究领域的热点之一.本文以杂环哌嗪、噻二唑衍生物和钼硅酸为原料,在醇-水体系中成功制备出了纳米尺寸的哌嗪/噻二唑衍生物Ag[Ⅰ]修饰钼硅酸盐颗粒,经过红外、元素分析表征,确认了部分纳米颗粒的组成,并对合成的纳米颗粒进行了摩擦性能的研究,得出的主要结论如下:1.合成了2-烷硫基-5-巯基-1,3,4-噻二唑,并对合成的化合物结构进行了波谱分析确证。然后以合成的化合物通过通过银原子键合在Keggin结构钼硅杂多阴离子表面氧上的方法制备钼硅酸盐纳米颗粒。2.在醇-水体系中,钼硅杂多阴离子通过包裹的有机修饰剂形成的壳层来降低纳米体系总的表面能,阻止了纳米颗粒的团聚,限制了纳米颗粒的粒径大小,在透射电镜上对纳米颗粒的表征为:颗粒为球形,平均粒径为20nm;同时有机修饰壳层增加了纳米颗粒的油溶性,提高了纳米颗粒在基础油中的稳定性。3.修饰过的钼硅酸盐纳米颗粒用作润滑油添加剂能够显著提高基础油的摩擦性能,其抗磨作用可能是一种滚动机制XPS分析其摩擦机理可能是在摩擦表面形成的含有S、N有机物的理吸附膜和积压、摩擦热条件物理吸附膜中纳米粒子被破坏后形成的含Mo、Si、S、N等活性元素的化合物在摩擦热的作用下与基础油、摩擦表面金属发生摩擦化学反应,生成强度较高的边界润滑膜的双重作用,从而提高了润滑油的综合润滑性能。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 摩擦学发展概况及纳米摩擦学研究进展
• 1.1.1 摩擦学发展概况
• 1.1.2 润滑油的减摩机理及润滑状态的分类
• 1.1.3 当前润滑油应用所面临的问题
• 1.1.4 纳米摩擦学
• 1.1.5 纳米材料作为润滑油添加剂的研究进展
• 1.1.5.1 纳米材料与润滑技术
• 1.1.5.2 纳米颗粒作为抗磨添加剂及其作用机理研究
• 1.2 杂环化合物的摩擦学性能研究进展
• 1.2.1 含氮杂环衍生物多功能添加剂国内外发展
• 1.2.2 杂环衍生物多功能添加剂的种类
• 1.2.3 杂环化合物的摩擦机理研究
• 1.3 杂多化合物概论及应用研究
• 1.3.1 杂多化合物的组成、分类及结构
• 1.3.2 杂多化合物的应用研究
• 1.3.3 杂多化合物的理论研究
• 1.4 选题背景及研究思路
• 参考文献
• 4H₁₀N₂H)₃HSIMO₁₂O₄₀纳米颗粒的制备、结构表征及摩擦学研究'>第二章 (C₄H₁₀N₂H)₃HSIMO₁₂O₄₀纳米颗粒的制备、结构表征及摩擦学研究
• 2.1 前言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 实验仪器
• 2.2.2 实验试剂
• 2.3 实验步骤
• 4H₁₀N₂H)₃HSiMo₁₂O₄₀ 纳米颗粒的合成'>2.3.1 (C₄H₁₀N₂H)₃HSiMo₁₂O₄₀纳米颗粒的合成
• 2.3.2 摩擦性能测试
• 2.3.3 钢球磨损表面分析
• 2.4 结果与讨论
• 4H₁₀N₂H)₃HSiMo₁₂O₄₀ 纳米颗粒的分散性'>2.4.1 (C₄H₁₀N₂H)₃HSiMo₁₂O₄₀纳米颗粒的分散性
• 2.4.2 IR、UV 和XRD 分析
• 2.4.3 组成及形貌分析
• 2.4.4 热分析
• 2.4.5 摩擦学性能
• 2.4.6 磨损表面分析
• 2.5 本章小结
• 参考文献
• 第三章 2-丁硫基-5-巯基-1，3，4-噻二唑Ag[Ⅰ]修饰的钼硅酸盐纳米颗粒摩擦性能研究
• 3.1 前言
• 3.2 实验仪器和试剂
• 3.2.1 实验试剂
• 3.2.2 实验仪器
• 3.3 实验步骤
• 3.3.1 2-丁硫基-5-巯基-1，3，4-噻二唑的合成
• 3.3.2 2-丁硫基-5-巯基-1，3，4-噻二唑Ag[Ⅰ]修饰的钼硅酸盐纳米颗粒的制备
• 3.3.3 摩擦性能测试
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 2-硫代丁基-5-巯基-1，3，4-噻二唑结构表征
• 3.4.2 2-硫代丁基-5-巯基-1，3，4-噻二唑Ag[Ⅰ]修饰钼硅酸盐纳米颗粒的表征
• 3.4.2.1 组成及形貌分析
• 3.4.2.2 红外分析
• 3.4.2.3 热分析
• 3.4.3 摩擦学性能
• 3.5 本章小结
• 参考文献
• 第四章 基于2-辛硫基-5-巯基-1，3，4-噻二唑Ag[Ⅰ]修饰的钼硅酸盐纳米颗粒摩擦学性能
• 4.1 前言
• 4.2 实验仪器和试剂
• 4.2.1 实验试剂
• 4.2.2 实验仪器
• 4.3 实验步骤
• 4.3.1 2-辛硫基-5-巯基-1，3，4-噻二唑的合成
• 4.3.2 目标产物纳米颗粒的制备
• 4.3.3 摩擦性能测试
• 4.4 结果与讨论
• 4.4.1 2-辛硫基-5-巯基-1,3,4-噻二唑结构表征
• 4.4.2 目标产物纳米颗粒的表征
• 4.4.2.1 红外分析
• 4.4.2.2 组成及形貌分析
• 4.4.2.3 热分析
• 4.4.3 摩擦学性能
• 4.5 本章小结
• 硕士期间发表和完成的论文
• 致谢