椰油酰胺聚氧乙烯醚与硼酸酯复配水溶液的摩擦学性能研究

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1、学校代码：密级：公开硕士学位论文椰油酰胺聚氧乙烯醚与硼酸酯复配水溶液的摩擦学性能研究作者姓名谷国平学科专业机械设计及理论指导教师张朝辉教授培养院系机械与电子控制工程学院二零一五年三月硕士学位论文椰油酰胺聚氧乙烯醚与硼酸酯复配水溶液的摩擦学性能研究作者：谷国平导师：张朝辉北京交通大学年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。学校可以

2、为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字曰期：年月曰签字日期：年月⋯日学校代码：密级：公幵北京交通大学硕士学位论文椰油酰胺聚氧乙烯醚与硼酸酯复配水溶液的摩擦学性能研究作者姓名：谷国平学号：导师姓名：张朝辉职称：教授学位类别：工学学位级别：硕士学科专业：机械设计及理论研究方向：精密制造与摩擦学北京交通大学年月致谢本研究是在张朝辉教授的指导下完成的。论文的选题、试验的设计与实施、数据的处理与分析和论文的编撰都离不开张老师的谆谆教导。在我整个研究生阶段的科研与生活中，张老师都给予了我极大

3、的帮助。张老师治学严谨，学术踏实，生活朴素，他每天总是第一个进入实验室，默默工作，任劳任怨，他的优良作风无时无刻不在感染着我。短短的两年半时间里，我从张老师那里学到了太多有用的东西，他教给我的不仅是科研上的研究思路与方法，更是一种的豁达、乐观的生活态度。而我只是一味地从张老师那里“索取”，唯有成材才是对张老师最大的回报。张老师不仅是我研究生期间的导师，更是我人生的导师！本研究的试验部分主要是在清华大学摩擦学国家重点试验完成的，清华的老师们也给予了我很多的帮助。精仪系的张晨辉对于我在添加剂选择上提供了耐心的指导，并对我的研究思路提出了宝贵的意见。四球试验的及开元和任静老师

4、，三维形貌试验的赵磊老师，膜厚试验的冯巨震和王岩老师，流变试验的山磊博士生等，他们不但帮助我解决试验设备和方法上的一些问题，还对试验时出现的一些异常现象给予热心解惑，试验的顺利开展离不开他们的帮助，感谢他们对于我在试验时给予的帮助。此外，实验室的同门也给予了我极大的帮助。刘思思博士生在我刚刚进入研究生的初期，对我论文的幵展工作给予了细心的指导，而她一丝不苟、勤奋踏实的科研作风也深深地感染了我。周杰、何建国、丁晓峰、黄宝成、李森、王磊等硕士生也都帮助我解决了科研上遇到的一些难题。在与实验室的常秋英、兰惠清老师交流过程中，她们也给我很大的启迪和开导，让我对我的研究工作有了不

5、一样的认识。在此由衷地谢谢他们。我的自身成果也离不开硕士班全体同学们，在这个大集体里，我感受到了太多的欢声笑语。他们每个人都充满活力，对科研都充满了极大的热情，生活中也能互帮互助，感谢他们让我体会到了大家庭的温暖。寒窗苦读余载，如今终于接近了学校生活的尾声，我要感谢我的父母对于我读书道路上的大力支持。在我彷徨和迷茫时，他们给予了我莫大的鼓励，没有他们，也就没有我的今天，如今我想对他们说，“爸爸妈妈，你们辛苦了！”本研究受到清华大学摩擦学国家重点实验室开放基金的资助，特此感谢。摘要摘要随着石油资源的匮乏和人们对环保问题的关注，绿色水基润滑液正受到越来越多的重视。然而水基润

6、滑液由于黏度低、成膜性能差、对金属腐蚀等缺点，需要选取功能良好旳水溶性添加剂对其摩擦学性能进行改善。本研究选取椰油酰胺聚氧乙稀酸，和三乙醇胺硼酸酷（作为添加剂，分别对和水溶液的摩擦学性能进行试验研究和分析。首先利用型纳米膜厚测量仪，分别从浓度、载荷和线速度三个方面考察了两种溶液的成膜性能。结果表明两种水溶液在浓度下均具有良好的成膜能力，形成的润滑膜相对稳定且具备一定的承载能力。膜厚随着载荷的增大逐渐降低，在一定范围内随着线速度的增加则逐渐增加，当线速度达到时，膜厚基本在左右，其润滑方式主要为混合润滑。其次利用旋转流变仪对两种水溶液的流变性能进行了研究，分别考察了流体的牛

7、顿特性和动力黏度。试验结果表明两种水溶液在高温和高浓度下均表现出了非牛顿流体特性。水溶液的浓度越高，黏度越大，的加入可以大幅降低水溶液的黏度，这可以解释和的协同减摩效果。最后利用四球试验机考察了两种水溶液的摩擦磨损性能，分别从减摩抗磨性能、稳定性能、极压性能几个方面进行了评价，并利用三维形貌仪对磨斑表面进行分析，利用能谱分析仪对磨斑表面的化学成分进行分析。结果表明两种溶液在低浓度下均具有良好且稳定的减摩抗磨性能，的加入可以大大提高水溶液的减摩性能和高载荷下的抗磨性能。此外，还能提高水溶液的极压抗磨能力，水溶液的最大无卡咬负荷为，而水溶液的