金属氧化物与聚合物纳米材料对油品摩擦及抗腐蚀性能的影响

论文摘要

纳米材料由于其独特的热学性质,光学性质,以及某些半导体氧化物的光催化性能,已经逐渐应用到了油品领域,用于提高基础油的摩擦性能。为了提高基础油的综合性能,本论文制备了不同的纳米微粒,并将其添加到油品中,研究了它们对油品性能的影响,着重考察了油品的摩擦性能和抗腐蚀性能.本文用直接沉淀法及水解法合成了多种无机纳米化合物,并用激光粒度仪进行粒径测量及性能测试。结果表明直接沉淀法制备的无机纳米化合物在油中的平均粒径均在2000nm以上,仅有用水解法制备的TiO2的粒径在100nm左右。这些无机纳米微粒均能提高油品的抗腐蚀性能,并以水解法制备的TiO2表现最佳.探讨了TiO2的添加浓度,油相中H+浓度对油品性能的影响,结果表明,当TiO2的添加浓度为2.4%,油相在中等酸度条件下,油品湿热试验的时间由1小时延长到近400小时,在800N负荷下,实验时间10min时,将磨斑直径由2.1mm减小到1.3mm左右。此外,用乳液聚合法合成了一系列含有或不含官能团的纳米聚苯乙烯类纳米材料,初步实验结果表明引入侧链的长度对分散粒径有一定的影响,碳链过长时,分布粒径明显变大;在低负荷下,纳米材料对油品的润滑性能都有所改善,但都大大降低了油品的抗腐蚀性能。

论文目录

• 第一章 前言
• 第二章 文献综述
• 2.1 纳米材料的特性
• 2.2 纳米微粒的制备方法
• 2.2.1 传统粉碎法
• 2.2.2 纳米微粒的化学合成法
• 2.2.3 有机纳米微粒的制备方法——乳液聚合
• 2.3 纳米材料的表面修饰
• 2.3.1 无机纳米微粒的表面修饰
• 2.3.2 有机纳米材料的表面修饰
• 2.4 纳米材料在油品中的应用
• 2.4.1 边界润滑研究进展及纳米微粒润滑的研究现状
• 2.5 光催化作用原理及其在防腐蚀方面的研究现状
• 2.5.1 光催化的基本原理
• 2.5.2 光催化防腐蚀的研究现状
• 2.6 本文的研究工作
• 第三章 研究方案的确定
• 3.1 无机纳米微粒的选择与制备
• 3.2 有机纳米微粒的选择与合成路线的确定
• 3.2.1 含有醚链的聚苯乙烯微粒合成路线的确定
• 3.2.2 含有酯基的聚苯乙烯微粒合成路线的确定
• 第四章 实验部分
• 4.1 反应原料和试剂
• 4.2 无机纳米微粒的制备
• 4.2.1 油酸修饰的ZnO的制备
• 4.2.2 油酸修饰PbO的制备
• 4.2.3 油酸修饰的PbS微粒
• 4.2.4 油酸修饰的ZnS微粒
• 2的制备'>4.2.5 纳米TiO₂的制备
• 4.3 有机纳米微粒的制备
• 4.3.1 聚苯乙烯微粒的制备
• 4.3.2 取代聚苯乙烯微粒的制备
• 4.4 化合物的粒径及性能测试
• 第五章 结果与讨论
• 5.1 无机纳米微粒制备
• 5.2 聚苯乙烯微粒制备的影响因素
• 5.2.1 引发剂的选择
• 5.2.2 反应温度的选择
• 5.2.3 W/O合成纳米级聚苯乙烯微粒
• 5.2.4 油水等体积体系中合成聚苯乙烯微粒
• 5.3 含侧链的聚苯乙烯微粒制备的影响因素
• 5.4 纳米微粒对油品抗腐蚀性能的影响
• 5.4.1 不同纳米材料对湿热实验的影响
• 2浓度对湿热实验的影响'>5.4.2 纳米TiO₂浓度对湿热实验的影响
• 2体系酸度对湿热实验的影响'>5.4.3 纳米TiO₂体系酸度对湿热实验的影响
• 2浓度对盐雾实验的影响'>5.4.4 纳米TiO₂浓度对盐雾实验的影响
• 5.4.5 有机纳米微粒对油品腐蚀性能的影响
• 5.5 纳米微粒对油品摩擦性能的影响
• 5.5.1 无机纳米微粒对油品摩擦性能的影响
• 5.5.2 有机纳米对油品摩擦性能的影响
• 第六章 结论
• 参考文献
• 硕士期间发表的论文
• 附录
• 致谢