硫、磷复合极压抗磨添加剂在绿色润滑剂基础油中的摩擦学性能研究

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1、分类号：——旦堑一一!QZ!Q=量堑Q监．长安大学博士学位论文指导教师姓名．星整蠡熬煎一申请学位级别一谴±学科名称氢堡墨墨鎏国王垄论文提交日期一!QQ§生±旦论文答辩日期．垫Q§生§旦!§旦学位授予单位一．盐叠去鲎．答辩委员会主席：鎏壅生盘拯学位论文评阅人：圈睦迤盘垫童宣生塾垫对那些通常用于矿物油的添加剂在植物油中的使用性能进行重新研究认识。本文以纯天然菜籽油为基础油，在四球摩擦磨损试验机上对比考察了几种含硫、含磷元素极压抗磨添加剂的摩擦学性能，并且重点对硫、磷复合极压抗磨添加剂在菜籽油中的摩擦学性能进行

2、了研究。通过大量的摩擦学试验，对不同类型～的含硫和含磷极压抗磨添加剂在菜籽油中的响应性和协同效应进行了分析研究，并利用扫描电子显微镜(SEM)、能量分散谱仪(EDS)和x射线光电子能谱仪(xPs)等现代表面分析测试仪器对金属磨损表面的元素化学状态进行了分析，探讨了硫、磷复合极压抗磨添加剂的减摩抗磨作用机理。结果表明：含硫和含磷极压抗磨添加剂的复合可以产生增效作用，即含硫剂与含磷剂的复合比单独使用单剂时，使菜籽油的极压抗磨性能得到不同程度的提高。在摩擦过程中，钢球表面发生了基础油的化学吸附以及添加剂的化学吸

3、附和摩擦化学反应，生成由菜籽油和添加剂摩擦化学反应产物组成的边界润滑膜。本文的研究结果表明：含硫剂与含磷剂复合时，其协同效应随分子结构的不同存在很大差异。本文选择不同分子结构类型的含硫剂和含磷剂的复合，在不同负荷、不同摩擦时间、不同添加剂加量的条件下，进行了大量的摩擦学试验分析，结果表明：含硫剂与含磷剂两者复合使用时，含硫添加剂主要起极压剂的作用，含磷添加剂主要起抗磨剂的作用：恰当的硫、磷元素比非常重要，对极压抗磨性的影响非常显著。随着摩擦时间、负荷的变化，硫、磷添加剂的极压、抗磨性表现优势互补，从而提高

4、了菜籽油的承载能力和抗磨性能。研究结果表明：二苄基二硫化物与硫代磷酸复酯胺盐的复合，在硫、磷元素比为7．87／1时，增效作用最优。本文还利用人工神经网络技术，建立了二苄基二硫化物与硫代磷酸复酯胺盐在菜籽油中摩擦规律的神经网络系统模型。本文应用三层BP神经网络建立了硫磷复合极压抗磨添加剂在菜籽油中摩擦行为的仿真模型，通过模型检验，该神经网络系统模型可以准确反映硫磷复合剂在菜籽油中摩擦行为的特点。在作用负荷、摩擦时间和添加剂加量与磨斑直径之间建立起了非线性影射，具有良好的联想功能。利用该神经网络模型，用户可根

5、据分析计算的需要，利用训练好的人工神经网络按某一预先设定的负荷、摩擦时间和添加剂加量条件下对磨斑直径进行预测，可有效节省人力物力；本文还以二苄基二硫化物与硫代磷酸复酯胺盐按最佳硫、磷比配制成复合极一—j1、、{压抗磨剂，以二烷基二硫代磷酸锌为抗氧抗腐剂，中碱值烷基水杨酸钙和丁二酰亚胺为清净剂和分散剂，聚n一烯烃为降凝剂在菜籽油中进行复配后的摩擦学试验。试验结果表明：硫磷复合剂与抗氧抗腐剂及降凝剂复配时，在提高菜籽油承载能力方面，硫磷复合剂与抗氧抗腐剂都可以提高其承载能力，但在改善抗磨性方面，两者有对抗效应

6、。降凝剂对承载能力和抗磨性均无明显影响；硫磷复合剂与清净剂及分散剂复配时，硫磷复合剂可以提高菜籽油的承载能力，但丁二酰亚胺和中碱值烷基水杨酸钙由于在摩擦表面产生竞争吸附，和硫磷复合剂有对抗效应，影响硫磷复合剂对承载能力的提高。但在改善抗磨性方面，硫磷复合剂加量过大会产生腐蚀磨损，不利于抗磨性能的提高。关键词：摩擦学性能绿色润滑剂生物降解性菜籽油配伍性能人工神经网络表面分析技术一●。／一■，_AbstractHumanbeiIlghaSt、Ⅳomajorpmblemsinitsdevelopmentmad：

7、resollrcea11denvironment．Today’smodemsocietyheavilydependsonpetr01eumpmducts，butt11ecomradictionbe抑eent11ecnldeoil’spmduceandconsummationisbiggerthaIleverTheoil’spricehasdoubledin也erecentlyseVeralyears．TheincreaSingcons唧眦ationofmeoilandi乜pmducthasgenerate

8、dtremendouspollutiontoollrenViroment．Currently，t11elubricatingoil’sglobalcons衄mationisabout38milliontonseVeryye瓯andCllillaitselfllsesabout4milliontollsperyeaLAmongt11em，over90percentoftllelubricatingoilismade舶mt11ec